Question

在密闭容器中，对于反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），N₂和H₂起始的量分别为2mol和6mol，达到平衡时H₂的转化率30%．若从氨气开始进行化学反应，在相同条件下欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时NH₃物质的量和NH₃的转化率分别是（　　）

A．3mol和70%

B．2mol和80%

C．2mol和70%

D．4mol和70%

Answer 1

分析：从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol即可，根据原平衡时氢气转化率计算原平衡体系中氢气的物质的量，据此计算参加反应的氨气的物质的量，再根据转化率定义计算；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）：n（H₂）=2mol：6mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率与恒温恒容条件下相同．

解答：解：从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，氮气与氢气的物质的量之比等于化学计量数之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×2mol=4mol，
原平衡时氢气转化率为30%，则原平衡体系中氢气的物质的量为6mol×（1-30%）=4.2mol，故从氨气建立平衡生成的氢气为4.2mol，由方程式可知，参加反应的氨气的物质的量为4.2mol×

2

3

=2.8mol，故从氨气建立等效平衡，氨气的转化率为：

2.8mol

4mol

×100%=70%；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）：n（H₂）=2mol：6mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率为70%，
故选ACD．

点评：本题考查等效平衡的有关计算，难度中等，注意理解等效平衡规律：1、恒温恒容，反应前后气体体积不等，按化学计量数转化一边，对应物质满足等量；反应前后气体体积相等，按化学计量数转化一边，对应物质满足等比，2：恒温恒压，按化学计量数转化一边，对应物质满足等比．