Question

18．反應N₂+3H₂?2NH₃△H=-92.4kJ/mol 在密閉容器中進行并達到平衡，如果最初c （N₂ ）=4mol/L，c （H₂）=8mol/L，反應達到平衡時有10%的N₂轉化，求：
（1）達到平衡時，N₂、H₂和NH₃的濃度各是多少？
（2）平衡時NH₃占總體積百分數是多少？

Answer 1

分析 （1）反應達到平衡時有10%的N₂轉化，故氮氣的濃度變化量為4mol/L×10%=0.4mol/L，根據三段式計算平衡時N₂、H₂和NH₃的濃度；
（2）根據（1）的計算，結合平衡時NH₃占總體積百分數氨氣平衡濃度除以混合氣體總濃度計算．

解答 解：（1）反應達到平衡時有10%的N₂轉化，故氮氣的濃度變化量為4mol/L×10%=0.4mol/L，則：
               N₂+3H₂?2NH₃
開始（mol/L）：4    8     0
變化（mol/L）：0.4  1.2  0.8
平衡（mol/L）：3.6  6.8  0.8
故平衡時N₂、H₂和NH₃的濃度分別為3.6mol/L、6.8mol/L、0.8mol/L，
答：平衡時N₂、H₂和NH₃的濃度分別為3.6mol/L、6.8mol/L、0.8mol/L；
（2）平衡時NH₃占總體積百分數為：$\frac{0.8mol/L}{3.6mol/L+6.8mol/L+0.8mol/L}$×100%=7.1%，
答：平衡時NH₃占總體積百分數為7.1%．

點評 本題考查化學平衡的有關計算，難度不大，注意三段式解題法的利用，掌握解題方法和概念實質是解題關鍵．