Question

13．某温度下，合成氨的反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）中，各物质的平衡浓度分别是：c（N₂）=3mol/L，c（H₂）=9mol/L，c（NH₃）=4mol/L，求：
（1）该反应的平衡常数；
（2）N₂、H₂的初始浓度；
（3）H₂的转化率．

Answer 1

分析 （1）根据K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$计算平衡常数；
（2）根据氨气浓度计算氮气、氢气浓度变化量，起始浓度=平衡浓度+浓度变化量；
（3）氢气转化率=$\frac{氢气浓度变化量}{氢气起始浓度}$×100%．

解答 解：（1）平衡浓度分别是：c（N₂）=3mol/L，c（H₂）=9mol/L，c（NH₃）=4mol/L，则平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{{4}^{2}}{3×{9}^{3}}$=7.32×10^-3，
答：平衡常数为7.32×10^-3．
（2）根据N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），可知△c（N₂）=$\frac{1}{2}$△c（NH₃）=2mol/L，△c（H₂）=$\frac{3}{2}$△c（NH₃）=6mol/L，故N₂的初始浓度=3mol/L+2mol/L=5mol/L，H₂的初始浓度=9mol/L+6mol/L=15mol/L，
答：N₂的初始浓度为5mol/L，H₂的初始浓度为15mol/L；
（3）氢气转化率=$\frac{6mol/L}{15mol/L}$×100%=40%，
答：氢气转化率为40%．

点评 本题考查化学平衡计算、平衡常数计算，比较基础，注意对基础知识的理解掌握．