Question

在密闭容器中，对于反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在反应起始时N₂和H₂分别为0.1mol和0.3mol，当达到平衡时，容器内的压强是原来的0.87倍；若以NH₃为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，欲使其达到平衡时各成分的百分含量与前者相同，则NH₃的起始物质的量和它的转化率，正确的是（　　）

• A、0.1mol；13%
• B、0.1mol；26%
• C、0.2mol；26%
• D、0.2mol；74%

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=0.1mol、n（H₂）=0.3mol即可，根据原平衡时氢气转化率计算原平衡体系中氢气的物质的量，据此计算参加反应的氨气的物质的量，再根据转化率定义计算；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）：n（H₂）=0.1mol：0.3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率与恒温恒容条件下相同．

解答： 解：从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=0.1mol、n（H₂）=0.3mol，当达到平衡时，容器内的压强是原来的0.87倍，压强关系是气体物质的量的关系，平衡后气体物质的量=0.87×0.4mol=0.348mol，依据反应特征气体物质的量的减小为生成氨气 物质的量=0.4mol-0.348mol=0.052mol，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）=2×0.1mol=0.2mol，故从氨气建立平衡由方程式可知，氨气起始量为0.2mol，氨气的消耗量=0.2mmol-0.052mol=0.148mol，故从氨气建立等效平衡，氨气的转化率为：

0.148mol

0.2mol

×100%=74%；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）：n（H₂）=0.1mol：0.3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率为74%，
故选D．

点评：本题考查等效平衡的有关计算，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．