Question

5．某固定容积的2L密闭容器中进行反应：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃ 起始时加入的N₂、H₂、NH₃均为2mol，5min后反应达到平衡，NH₃的物质的量为3mol，求：
（1）这5分钟内用N₂来表示该反应的反应速率（请写出计算过程）．
（2）平衡时H₂的物质的量浓度：0.25mol/L；平衡时容器的压强为初始时的$\frac{5}{6}$（填“几分之几”）．

Answer 1

分析 起始时加入的N₂、H₂、NH₃均为2mol，5min后反应达到平衡，NH₃的物质的量为3mol，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃ （g）
起始量（mol）：2     2      2
变化量（mol）：0.5   1.5    1
平衡量（mol）：1.5   0.5    3
（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（N₂）；
（2）根据c=$\frac{n}{V}$计算平衡时H₂的物质的量浓度，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比．

解答 解：起始时加入的N₂、H₂、NH₃均为2mol，5min后反应达到平衡，NH₃的物质的量为3mol，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃ （g）
起始量（mol）：2    2       2
变化量（mol）：0.5  1.5     1
平衡量（mol）：1.5  0.5     3
（1）v（N₂）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L•min），
答：5分钟内用N₂来表示的反应速率为0.05mol/（L•min）；
（2）平衡时H₂的物质的量浓度为$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L，恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡时容器的压强为初始时的$\frac{5mol}{6mol}$=$\frac{5}{6}$，
故答案为：0.25mol/L；$\frac{5}{6}$．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算，难度不大，注意三段式解题法在化学平衡计算中的应用．