题目内容

在容积为10L的密闭容器中,通入40mol N2和120mol H2,在一定条件下进行反应,2s后达到平衡状态,此时N2的浓度为2mol?L-1.试求:
(1)用H2浓度表示2s内的平均反应速率
(2)N2的转化率
(3)平衡时NH3的体积分数.
分析:利用三段式解题法,求出平衡时各组分的物质的量、各组分物质的量的变化量.
(1)根据v=
△c
△t
计算v(H2);
(2)根据转化率的定义计算;
(3)根据体积分数的定义计算.
解答:解:利用三段式解题法,求出平衡时各组分的物质的量、各组分物质的量的变化量
令平衡时,N2的物质的量为10L×2mol?L-1=20mol      
              N2 +3H2   2NH3
开始(mol):40  120             0
变化(mol):20  60            40
平衡(mol):20  60            40
(1)H2的平均反应速率v(H2)=
△n(H2)
V
△t
=
60mol
10L
2s
=3mol∕L.s;
答:H2的平均反应速率为3mol∕L.s.
(2)N2的平衡转化率为
20mol
40mol
×100%=50%
答:N2的平衡转化率为50%.
(3)平衡时NH3的体积分数为
40mol
20mol+60mol+40mol
=
1
3

答:平衡时NH3的体积分数为
1
3
点评:考查化学平衡的有关计算,难度不大,熟记速率定义式v=
△c
△t
,灵活运用速率之比等于化学计量数之比.
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