Question

把4mol N₂和8mol H₂置于5L密闭容器合成氨反应，经过2min后达到平衡时测得混合气体中含NH₃的体积百分比为20%，求：
（1）混合气体中含H₂的体积百分比；
（2）反应前后容器内的压强比；
（3）N₂和H₂的转化率．（4）求H₂的反应速率．

Answer 1

【答案】分析：根据反应方程式，利用三段式解题法，列方程，求出2min后达到平衡，体系各组分的物质的量；再逐题解答．
（1）根据体积百分比定义计算；
（2）一定条件下，压强之比大于物质的量之比；
（3）根据转化率的定义计算；
（4）根据v=计算．
解答：解：设参加反应N₂ 的物质的量为xmol，
则：N₂ （气）+3H₂ （气）2NH₃（气）
 开始    4mol      8mol           0mol
 变化    xmol      3xmol          2xmol
 平衡 （4-x）mol   （8-3x）mol    2xmol
所以有：=20%，解得x=1
（1）、混合气体中含H₂的体积百分比为×100%=×100%=50%；
答：混合气体中含H₂的体积百分比为50%
（2）平衡时，反应混合物的总物质的量为（12-2x）=（12-2×1）mol=10mol，
反应前后容器内的压强比为（4+8）mol：10mol=6：5；
答：反应前后容器内的压强比为6：5
（3）N₂的转化率为×100%=25%，
H₂的转化率为×100%=37.5%；
答：N₂的转化率为25%，H₂的转化率为37.5%．
点评：本题考查了化学平衡的有关计算，难度不大，三段式法是解答化学平衡计算的常用方法，注意总结归纳．