Question

13．反应N₂+3H₂?2NH₃在固定容积的密闭容器中进行并达到平衡状态，此时，c（N₂）=3.5mol/L，c（H₂）=11mol/L，c（NH₃）=5mol/L．
求：（1）该温度下，反应的平衡常数是多少？
（2）N₂和H₂的起始浓度是多少？
（3）N₂的转化率是多少？
（4）平衡时的压强与开始时的压强比是多少？

Answer 1

分析 设开始时N₂和H₂的起始浓度分别为x、y，则
         N₂+3H₂?2NH₃
开始    x      y       0
转化 2.5      7.5     5
平衡 3.5       11     5
结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比、转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%、物质的量比等于压强比计算．

解答 解：设开始时N₂和H₂的起始浓度分别为x、y，则
         N₂+3H₂?2NH₃
开始    x      y       0
转化 2.5      7.5     5
平衡 3.5       11     5
（1）该温度下，反应的平衡常数K=$\frac{{5}^{2}}{3.5×1{1}^{3}}$=5.37×10^-3（mol/L）^-2，
答：该温度下，反应的平衡常数是5.37×10^-3（mol/L）^-2；
（2）N₂的起始浓度为2.5+3.5=6mol/L，H₂的起始浓度是11+7.5=18.5mol/L，
答：N₂和H₂的起始浓度分别是6mol/L、18.5mol/L；
（3）N₂的转化率是$\frac{2.5mol/L}{6mol/L}$=41.7%，
答：N₂的转化率是41.7%；
（4）平衡时的压强与开始时的压强比是$\frac{3.5+11+5}{6+18.5}$=39：49，
答：平衡时的压强与开始时的压强比是39：49．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K及转化率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意物质的量比等于压强比，题目难度不大．