Question

【题目】在2L密闭容器中，充入10 mol N2和22mol H2，一定条件下发生合成氨反应，2min时达到平衡。测得平衡时N2的转化率为60%，求：

（1）平衡时v (NH3) 的速率__________。

（2）求该温度下的平衡常数K（列出算式，算出结果）________。

（3）H2在平衡混合气体中的体积分数（即物质的量分数）________。

（4）平衡时容器的压强与起始时压强之比（即物质的量之比）________。

Answer 1

【答案】3 mol/(L·min) (mol/L)-2或2.25或 20% 5:8

【解析】

2min时达到平衡，测得平衡时N2的转化率为60%，则转化的氮气为10mol×60%=6mol，结合三段式分析解答。

2min时达到平衡，测得平衡时N2的转化率为40%，则转化的氮气为10mol×60%=6mol，则

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始(mol)： 10 220

转化(mol)： 6 18 12

平衡(mol)： 4 4 12

(1)平衡时v(NH3)的速率为=3mol/(Lmin)，故答案为：3mol/(Lmin)；

(2)化学平衡常数等于生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，该反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：(mol/L)-2；

(3)H2的体积分数=物质的量分数=×100%=20%，故答案为：20%；

(4)相同条件下，压强之比等于物质的量之比，P后∶P前=n后∶n前=(4+4+12)mol∶(10+22)mol=5∶8，故答案为：5∶8。