Question

设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气．实验测得，当达到平衡时，测得氮气和氢气的浓度各为2mol/L，该温度下的平衡常数为0.5625则
（1）平衡时氨气的浓度为

1.5mol/L

（2）求起始加入氮气的浓度
（3）反应前混合气体的平均分子量．

Answer 1

分析：（1）根据平衡常数计算平衡时氨气的平衡浓度；
（2）根据氨气的平衡浓度计算氮气的浓度变化量，氮气的起始浓度=氮气平衡浓度+氮气浓度变化量；
（3）根据氨气的平衡浓度计算氢气的浓度变化量，进而计算氢气的起始浓度，结合（2）的计算确定氮气与氢气的物质的量之比，再根据

.

M

=

m总

n总

计算解答．

解答：解：达到平衡时，测得氮气和氢气的浓度各为2mol/L，该温度下的平衡常数为0.5625，
（1）根据平衡常数表达式k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

可知，

c2(NH3)

2×2

=0.5625，解得c（NH₃）=1.5mol/L，
故答案为：1.5mol/L；
（2）根据N₂+3H₂?2NH₃，可知氮气的浓度变化量为1.5mol/L×

1

2

=0.75mol/L，故氮气的起始浓度为2mol/L+0.75mol/L=2.75mol/L，
答：氮气的起始浓度为2.75mol/L．
（3）根据N₂+3H₂?2NH₃，可知氢气的浓度变化量为1.5mol/L×

3

2

=2.25mol/L，故氮气的起始浓度为2mol/L+2.25mol/L=4.25mol/L，
故反应前混合气体中氮气与氢气的物质的量之比为2.75mol/L：4.25mol/L=11：17，故反应前混合气体的平均相对分子质量为

11×14+17×2

11+17

=6.7，
答：反应前混合气体的平均相对分子质量为6.7．

点评：本题考查化学平衡的有关计算，根据平衡常数计算氨气的平衡浓度是解题关键，注意掌握平衡常数的用途．