Question

哈珀因分明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖．现向一个容积为2L的恒容的密闭容器中，加入N₂、H₂各4mol，在一定条件下使合成氨气反应发生，反应在10s时达到了反应的限度，这是H₂的平均反应速率为0.12mol/（L?s），下列一个说法正确的是（　　）

A．容器中混合气体的密度增大

B．此时容器中气体的压强是反应前气体压强的0.8倍

C．达到反应限度时H₂的转化率是20%

D．此时容器中N₂的物质的量为1.6mol

Answer 1

分析：A、根据ρ=

m

V

以及质量守恒来判断；
B、根据化学平衡三段法求出各物质的物质的量，根据压强之比等于物质的量之比；
C、根据转化率的公式计算；
D、根据化学平衡三段法求出各物质的物质的量即可．

解答：解：A、N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），反应前后都是气体，根据质量守恒，可知反应前气体的总质量和达到反应的限度时气体的总质量相等，容器的体积不变，所以密度不变，故A错误；
B、H₂的平均反应速率为0.12mol/（L?s），则反应的H₂的物质的量浓度为0.12mol/（L?s）×10s=1.2mol/L，反应的H₂的物质的量为1.2mol/L×2L=2.4mol，根据化学平衡三段法可知：
                N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
起始（mol）      4       4                 0
反应（mol）     0.8     2.4               1.6
10s（mol）      3.2     1.6               1.6
反应前气体总的物质的量为：8mol，10s时气体总的物质的量为6.4mol，所以10s容器中气体的压强是反应前气体压强的0.8倍，故B正确；
C、由选项B可知反应的氢气为2.4 mol，则氢气的转化率为：

2.4

4

×100%=60%，故C错误；
D、由选项B可知容器中N₂的物质的量为3.2mol，故D错误；
故选B．

点评：本题主要考查了化学平衡的计算，难度不大，关键是掌握化学平衡三段法的计算及转化率的计算．