Question

把N₂和H₂按1∶1的物质的量比混匀后分成四份，分别充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(容积固定)，在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到平衡状态，分析表中数据，完成下列问题。

容器代号	A	B	C	D
平衡时混合物的平均相对分子质量			16	17
平衡时N2的转化率	20％
平衡时H2的转化率		30％

(1)都达到平衡时，__________容器中NH₃的物质的量所占的比例最大。

(2)达到平衡时所需时间最长的容器是__________。

(3)四个容器容积有小到大的排列次序是__________。

Answer 1

解析：先求出平衡时N₂或H₂的转化率，转化率越大，说明压强越大，体积越小，浓度越大，反应速率越快，达到平衡时间越短。以N₂为标准，进行计算。

设起始时N₂和H₂的物质的量均为1 mol，平衡时转化的N₂为x

                                N₂  +  3H₂2NH₃

起始物质的量/mol         1        1               0

转化物质的量/mol         x        3x             2x

平衡物质的量/mol         1-x     1-3x          2x

C容器：=16，即=16  x=0.0625

D容器：=17，即=17  x=0.118

B容器：由×100%=30%  x=0.10

答案：（1）A  （2）C  （3）A＜D＜B＜C