Question

18．反应N₂+3H₂?2NH₃△H=-92.4kJ/mol 在密闭容器中进行并达到平衡，如果最初c （N₂ ）=4mol/L，c （H₂）=8mol/L，反应达到平衡时有10%的N₂转化，求：
（1）达到平衡时，N₂、H₂和NH₃的浓度各是多少？
（2）平衡时NH₃占总体积百分数是多少？

Answer 1

分析 （1）反应达到平衡时有10%的N₂转化，故氮气的浓度变化量为4mol/L×10%=0.4mol/L，根据三段式计算平衡时N₂、H₂和NH₃的浓度；
（2）根据（1）的计算，结合平衡时NH₃占总体积百分数氨气平衡浓度除以混合气体总浓度计算．

解答 解：（1）反应达到平衡时有10%的N₂转化，故氮气的浓度变化量为4mol/L×10%=0.4mol/L，则：
               N₂+3H₂?2NH₃
开始（mol/L）：4    8     0
变化（mol/L）：0.4  1.2  0.8
平衡（mol/L）：3.6  6.8  0.8
故平衡时N₂、H₂和NH₃的浓度分别为3.6mol/L、6.8mol/L、0.8mol/L，
答：平衡时N₂、H₂和NH₃的浓度分别为3.6mol/L、6.8mol/L、0.8mol/L；
（2）平衡时NH₃占总体积百分数为：$\frac{0.8mol/L}{3.6mol/L+6.8mol/L+0.8mol/L}$×100%=7.1%，
答：平衡时NH₃占总体积百分数为7.1%．

点评 本题考查化学平衡的有关计算，难度不大，注意三段式解题法的利用，掌握解题方法和概念实质是解题关键．