Question

6．在密闭容器中加入一定量的N₂和H₂，反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），平衡时c（N₂）=4.5mol/L，c（H₂）=1mol/L，c（NH₃）=5mol/L，求：
（1）N₂和H₂的起始浓度；
（2）N₂的转化率；
（3）平衡时气体物质的量与开始时气体物质的量之比．

Answer 1

分析 （1）平衡时c（N₂）=4.5mol/L，c（H₂）=1mol/L，c（NH₃）=5mol/L，则：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol/L）：x      y          0
转化量（mol/L）：2.5    7.5        5
平衡量（mol/L）：x-2.5  y-7.5      5
再结合平衡时氮气、氢气浓度计算；
（2）N₂的转化率=$\frac{氮气浓度变化量}{氮气起始浓度}$×100%；
（3）气体物质的量之比等于混合气体总物质的量浓度之比．

解答 解：（1）平衡时c（N₂）=4.5mol/L，c（H₂）=1mol/L，c（NH₃）=5mol/L，则：
              N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol/L）：x        y        0
转化量（mol/L）：2.5      7.5      5
平衡量（mol/L）：x-2.5    y-7.5    5
则x-2.5=4.5，故x=7，y-7.5=1，故y=8.5，
答：N₂的起始浓度为7mol/L，H₂的起始浓度为8.5mol/L；
（2）N₂的转化率=$\frac{2.5mol}{7mol/L}$×100%≈35.7%，
答：N₂的转化率为35.7%；
（3）气体物质的量之比等于混合气体总物质的量浓度之比，则平衡时气体物质的量与开始时气体物质的量之比为（4.5+1+5）mol/L：（7+8.5）mol/L=21：31，
答：平衡时气体物质的量与开始时气体物质的量之比为21：31．

点评 本题考查化学平衡计算，旨在考查学生对基础知识的理解掌握，难度不大．