Question

在容积为2.0L恒容的密闭容器中充入0.80mol N₂（g）和1.60mol H₂（g），反应N₂（g）+3H₂（g）???2NH₃（g）在673K、30MPa下进行，达到平衡时，NH₃的体积分数为20%．
则（1）该条件下的平衡常数K=

1.067

．
（2）氮气的转化率

25%

（3）平衡时的压强与起始时的压强之比

5

6

．

Answer 1

分析：利用三段式解题法，求出平衡时各组分的物质的量、各组分物质的量的变化量．
（1）根据化学平衡常数表达式K=

C2(NH3)

C (N2)C3(H2)

来计算；
（2）根据转化率的定义计算；
（3）根据压强之比等于物质的量之比来计算；

解答：解：设参加反应的氮气的物质的量为nmol
                N₂ +3H₂   2NH₃，
开始（mol）：0.80      1.60            0
变化（mol）：n        3n             2n
平衡（mol）：0.80-n   1.60-3n        2n   
达到平衡时，NH₃的体积分数为20%，所以

2n

0.80 -n+1.60-3n+2n

×100%=20%，解得n=0.2，
平衡时C（N₂）=0.3mol/L，C（H₂）=0.5mol/L，C（NH₃）=0.2mol/L，
（1）该条件下的平衡常数K=

C2(NH3)

C (N2)C3(H2)

=

0.2 2

0.3×0.5 3

=1.067，故答案为：1.067；
（2）氮气的转化率为

0.2mol

0.80mol

×100%=25%，故答案为：25%；
（3）平衡时的压强与起始时的压强之比为

0.80 -n+1.60-3n+n

0.80+1.60

=

2.4-0.4

2.4

=

5

6

，故答案为：

5

6

；

点评：本题考查了用三段式法对化学反应进行计算，难度不大，注意化学平衡常数、转化率等知识的运用．