Question

某温度下，在一固定容积的密闭容器中投入一定物质的量的N₂与H₂进行可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；在2min时达到平衡状态，此时c（N₂）=5.00mol?L^-1，c（H₂）=10.00mol?L^-1，c（NH₃）=5.00mol?L^-1．试求：
（1）该温度下反应的平衡常数
（2）H₂的起始浓度
（3）用N₂表示该反应的平均反应速率
（4）N₂的转化率．

Answer 1

分析：（1）将平衡浓度代入平衡常数表达式K=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

计算；
（2）根据氨气的浓度计算氢气浓度变化量，氢气平衡浓度+氢气浓度变化量=氢气起始浓度；
（3）根据氨气的浓度计算氮气的浓度变化量，再根据c=

△c

△t

计算v（N₂）；
（4）氮气的平衡浓度+氮气浓度变化量=氮气的起始浓度，氮气转化率=

氮气浓度变化量

氮气起始浓度

×100%．

解答：解：在2min时达到平衡状态时c（N₂）=5.00mol?L^-1，c（H₂）=10.00mol?L^-1，c（NH₃）=5.00mol?L^-1．
（1）平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

52

5×103

=0.005，
答：该温度下反应的平衡常数为0.005．
（2）根据方程式可知，氢气的浓度变化量=5mol/L×

3

2

=7.5mol/L，故氢气的起始浓度=10mol/L+7.5mol/L=17.5mol/L，
答：氢气起始浓度为17.5mol/L．
（3）根据方程式可知，氮气的浓度变化量=5mol/L×

1

2

=2.5mol/L，故v（N₂）=

2.5mol/L

2min

=1.25mol/（L．min），
答：用N₂表示该反应的平均反应速率为1.25mol/（L．min）．
（4）氮气的起始浓度=5mol/L+2.5mol/L=7.5mol/L，故氮气转化率=

2.5mol/L

7.5mol/L

×100%=33.3%，
答：氮气的转化率为33.3%．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、反应速率计算等，浓度不大，侧重对基础知识的考查与巩固．