Question

6．在一真空容器中，充入10mol N₂，30mol H₂，发生反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在一定条件下达到平衡时，N₂的转化率为25%．若在同一容器中，在相同温度下，向容器中充入NH₃，欲使达到平衡时各成分的质量分数与上述平衡相同，则起始时NH₃的量和达到平衡时NH₃的转化率为（　　）

• A． 20 mol、25%
• B． 20 mol、75%
• C． 40 mol、30%
• D． 10mol、50%

Answer 1

分析 恒温恒容下，若开始只充入NH₃，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡时相同，二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，根据极限法计算氨气的物质的量，根据方程式计算原平衡时氨气的物质的量，进而计算开始只充入NH₃时氨气的转化率．

解答 解：恒温恒容下，若开始只充入NH₃，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡时相同，二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，需要氨气的物质的量=10mol×2=20mol，原平衡中参加反应氮气为10mol×25%=2.5mol，由方程式可知平衡时氨气的物质的量=2.5mol×2=5mol，故若开始只充入NH₃，氨气的转化率=$\frac{20mol-5mol}{20mol}$×100%=75%，
故选B．

点评 本题考查化学平衡计算、等效平衡，理解等效平衡规律是解题关键，注意不同方向建立等效平衡，转化率之和为1，难度中等．