Question

工业合成氨的反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），设计容器为2.0L的密闭容器中充入0.60molN₂（g）和1.60mol H₂（g），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；
（2）该条件下反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

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氮气的转化率．
（2）根据平衡常数K=

C(N2)．[C(H2)] 3

[C(NH 3)] 2

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%，
答：该条件下N₂的平衡转化率为66.7%；
（2）平衡时氮气的物质的量浓度=

0.2mol

2L

=0.1mol/L，氢气的物质的量浓度=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，氨气的物质的量浓度=

0.8mol

2L

=0.4mol/L，
平衡常数K=

C(N2)．[C(H2)] 3

[C(NH 3)] 2

=

0.1mol/L×(0.2mol/L) 3

(0.4mol/L) 2

=0.005．
答：该条件下反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数为0.005．

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．