Question

7．在密闭容器中，对于反应 N₂+3H₂?2NH₃，在反应起始时 N₂ 和 H₂分别为 1mol 和 3mol，当达到平衡时，N₂的转化率为 30%，若以 NH₃ 为起始反应物，反应条件与上述反应相同，则NH₃的起始的物质的量和它的转化率为（　　）

• A． 4mol   35%
• B． 2mol  30%
• C． 2mol    70%
• D． 1mol   15%

Answer 1

分析 从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol即可，根据原平衡时氢气转化率计算原平衡体系中氢气的物质的量，据此计算参加反应的氨气的物质的量，再根据转化率定义计算；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）：n（H₂）=1mol：3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率与恒温恒容条件下相同．

解答 解：从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，氮气与氢气的物质的量之比等于化学计量数之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×1mol=2mol，
原平衡时氮气转化率为30%，则原平衡体系中氮气的物质的量为1mol×（1-30%）=0.7mol，故从氨气建立平衡生成的氮气为0.7mol，由方程式可知，参加反应的氨气的物质的量为0.7mol×2=1.4mol，故从氨气建立等效平衡，氨气的转化率为$\frac{1.4mol}{2mol}$×100%=70%；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）：n（H₂）=1mol：3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率为70%，
故选C．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握相同条件的理解、等效平衡的应用为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意起始物质的量关系，题目难度不大．