Question

在一定容积为2L的恒温恒容容器中，加入1molN₂和4molH₂，5分钟达到平衡，测得平衡时容器内压强是开始的0.92倍，计算用H₂表示的反应速率

 

；N₂的转化率为

 

；平衡混合气体中H₂的百分含量

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,反应速率的定量表示方法

专题：

分析：恒温恒容条件下，气体的物质的量与压强成正比，据此计算出反应后气体的总物质的量及差量，然后利用差量法计算出反应消耗的氮气、氢气的物质的量，再计算出用氢气表示的反应速率、氮气的转化率及混合气体中氢气的百分含量．

解答： 解：在一定体积的密闭容器中加入1mol N₂和4mol H₂，反应一段时间后，测得容器内压强为反应前的0.92倍，恒温恒容条件下，气体的物质的量与压强成正比，
则反应后气体的总物质的量为：（1mol+4mol）×0.92mol=4.6mol，达到平衡时气体的物质的量减少的物质的量为：1mol+4mol-4.6mol=0.4mol，
设消耗氮气物质的量为x、氢气的物质的量为y，
则：N₂+3H₂?2NH₃ △n
     1  3    2   2
     x  y       0.4mol
所以：x=

1×0.4mol

2

=0.2mol、y=

0.4mol×3

2

=0.6mol，
氢气的反应速率为：v（H₂）=

0.6mol 2L

5min

=0.06mol/（L?min）；
氮气的转化率为：

0.2mol

1mol

×100%=20%；
平衡混合气体中H₂的百分含量为：

4mol-0.6mol

4.6mol

×100%≈73.9%，
故答案为：0.06mol/（L?min）；20%；73.9%．

点评：本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，注意掌握化学反应速率、转化率、体积分数的概念及计算方法，明确差量法在化学计算中的应用．