Question

10．在一定温度和压强下，将H₂和N₂按3：1（体积比）在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合其中NH₃的气体体积分数为17.6%，求此时H₂的转化率？（要有完成的过程，结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 根据阿伏加德罗定律结合化学方程式，用三段式计算法计算，
设反应起始时H₂和N₂的物质的量分别为3mol和1mol，平衡时转化了xmolN₂，
        N₂ +3H₂ ?2NH₃
起始  1mol   3mol     0
转化   x      3x     2x
平衡  1-x   3-3x     2x
根据题意知：$\frac{2x}{4-2x}$×100%=17.6%，
则x≈0.299mol，
据此计算氢气转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；

解答 解：设反应起始时H₂和N₂的物质的量分别为3mol和1mol，平衡时转化了xmolN₂，
        N₂ +3H₂ ?2NH₃
起始  1mol   3mol     0
转化   x      3x     2x
平衡  1-x   3-3x     2x
根据题意知：$\frac{2x}{4-2x}$×100%=17.6%，
则x≈0.299mol，所以此时H₂的转化率为=29.9%，
答：此时H₂的转化率29.9%

点评 本题考查化学平衡、反应物转化率计算等，注意题干条件的应用，掌握基础是解题关键，题目较简单．