Question

15．在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0  反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：
（1）根据如图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH₃）．
（2）该反应达到平衡时H₂的转化率．

Answer 1

分析 （1）由图可知，4min达平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NH₃）；
（2）利用浓度变化量之比等于化学计量数之比，根据△c（NH₃）计算△c（H₂），再根据n=cV计算参加反应的氢气的物质的量，据此计算转化率．

解答 解：（1）由图可知，4min达平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以从反应开始到平衡时，平均反应速率为v（NH₃）=$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.025mol/（L•min），
答：从反应开始到平衡时，平均反应速率为0.025mol/（L•min）；
（2）△c（NH₃）=0.1mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以△c（H₂）=$\frac{3}{2}$△c（NH₃）=$\frac{3}{2}$×0.1mol/L=0.15mol/L，故参加反应的氢气的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol，
所以氢气的转化率为：$\frac{0.3mol}{0.6mol}$×100%=50%．
答：该反应达到平衡时H₂的转化率为50%．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度不大，根据图象曲线变化正确判断平衡状态为解答关键，注意掌握化学反应速率、转化率的概念及表达式，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．