Question

工业合成氨的反应为N₂+3H₂?2NH₃．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.6molN₂和1.6molH₂，反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数为4/7．计算：
（1）该条件下N₂的平衡转化率；（保留到0.1%）
（2）该条件下反应N₂+3H₂?2NH₃的平衡常数．

Answer 1

分析：（1）先设氮气的转化率，再根据参加反应的氮气的量计算平衡时生成氨气的物质的量、剩余氮气的物质的量和剩余氢气的物质的量，再结合氨气的质量分数计算氨气的转化率．
（2）根据平衡常数K=

[C(NH3)]2

C(N2)．[C(H2)]3

计算．

解答：解：（1）设氮气的转化率是x．
       N₂+3H₂?2NH₃
      0.6 1.6  0   反应前
    0.6x 1.8x 1.2x    反应
0.6（1-x）1.6-1.8x 1.2x   平衡
平衡时，NH₃的物质的量分数=

1.2xmol

[0.6(1-x)+1.6-1.8x+1.2x]mol

=

4

7

，
x=66.7%．
故答案为：66.7%．
（2）平衡时氮气的物质的量浓度=

0.2mol

2.0L

=0.1mol/L，氢气的物质的量浓度=

0.4mol

2.0L

=0.2mol/L，氨气的物质的量浓度=

0.8mol

2.0L

=0.4mol/L，
平衡常数K=

[C(NH3)]2

C(N2)．[C(H2)]3

=

(0.4mol/L)2

0.1mol/L×(0.2mol/L)3

=200．
故答案为：200．

点评：本题考查了有关化学平衡的计算，难度不大，注意计算化学平衡常数时各物质的浓度必须是平衡时的浓度．