Question

10．在恒容密闭容器中进行N₂+3H₂═2NH₃反应，起始时N₂和H₂分别为10mol和30mol，当达到平衡时，N₂的转化率为30%．若以NH₃作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组成成分的物质的量分数与前者相同，则NH₃的起始物质的量和它的转化率正确的是（　　）

• A． 40 mol  35%
• B． 20 mol  30%
• C． 20 mol  70%
• D． 10 mol  50%

Answer 1

分析 以NH₃作为起始反应物，平衡时各组成成分的物质的量分数与起始时N₂和H₂分别为10mol和30mol达到平衡时相同，说明二者为等效平衡，恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=10mol、n（H₂）=30mol即可，根据原平衡时氮气转化率计算平衡体系中氮气的物质的量，即为氨气转化生成的氮气，再根据方程式计算平衡时氨气物质的量，进而计算氨气转化率．

解答 解：以NH₃作为起始反应物，平衡时各组成成分的物质的量分数与起始时N₂和H₂分别为10mol和30mol达到平衡时相同，说明二者为等效平衡，恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=10mol、n（H₂）=30mol即可．
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）=2×10mol=20mol，原平衡时氮气转化率为30%，则原平衡体系中氮气的物质的量为10mol×（1-30%）=7mol，故从氨气建立平衡生成的氮气为7mol，由方程式可知，参加反应的氨气的物质的量为7mol×2=14mol，故从氨气建立等效平衡，氨气的转化率为：$\frac{14mol}{20mol}$×100%=70%，
故选：C．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及等效平衡问题，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．