Question

14．一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，一定条件下发生反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），测得其中N₂物质的量随时间变化如图所示．回答下列问题：
（1）从开始反应到t₂时刻，氨气的平均反应速率为$\frac{0.25}{{t}_{2}}$mol/（L．min）
（2）在t₃时刻，氢气的转化率为75%
（3）达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比5：8．

Answer 1

分析 由图可知，开始的氮气为1mol，平衡时氮气的物质的量为0.25mol，则
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始    1            3                 0
转化   0.75       2.25            1.5
平衡 0.25        0.75            1.5
（1）结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%；
（3）温度、体积不变时，物质的量比等于压强比．

解答 解：由图可知，开始的氮气为1mol，平衡时氮气的物质的量为0.25mol，则
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始    1            3                 0
转化   0.75       2.25            1.5
平衡 0.25        0.75            1.5
（1）从开始反应到t₂时刻，氨气的平均反应速率为$\frac{\frac{1mol-0.5mol}{2L}}{{t}_{2}min}$=$\frac{0.25}{{t}_{2}}$mol/（L．min），故答案为：$\frac{0.25}{{t}_{2}}$mol/（L．min）；
（2）在t₃时刻，氢气的转化率为$\frac{2.25}{3}$×100%=75%，故答案为：75%；
（3）达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为$\frac{0.25+0.75+1.5}{1+3}$=5：8，故答案为：5：8．

点评 本题考查物质的量随时间的变化曲线，为高频考点，把握图中物质的量的变化、速率及转化率计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意（1）为易错点，题目难度不大．