Question

【题目】工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算：

（1）该条件下N2的平衡转化率______；(小数点后保留一位)

（2）该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数_______。(不带单位)

Answer 1

【答案】66.7% 5.0×10－3mol2·L－2

【解析】

设反应过程消耗x mol N2(g)，

N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)

起始物质的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物质的量/mol 0.60－x 1.60－3x 2x

根据氨气的物质的量分数=氨气的量与平衡时各气体的总量的比值列方程求出x，再根据氮气的变化量与氮气的起始量之比，求出氮气的转化率；

（2）根据（1）可以知道各物质平衡时的物质的量，转化为浓度后，根据K＝，带入数值进行计算。

（1）设反应过程消耗x mol N2(g)。

N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)

起始物质的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物质的量/mol 0.60－x 1.60－3x 2x

平衡时反应体系总物质的量＝(2.20－2x)mol；NH3(g)的物质的量分数＝＝，解得x＝0.40mol，则N2的平衡转化率＝×100%＝66.7%；

（2）设反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为K，平衡时，c(NH3)＝＝0.40 mol·L－1，c(N2)＝＝0.10 mol·L－1，c(H2)＝=0.20 mol·L－1，K＝＝＝5.0×10－3mol2·L－2。

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