Question

在体积为VL的密闭容器中，充入a molN₂和b molH₂，经3分钟生成c molNH₃．试回答下面问题：

（1）以N2为研究对象，计算其速率v（N₂）的值

（2）求H₂的转化率

（3）求3分钟时NH₃的体积分数

（4）计算反应前后的压强之比．

Answer 1

考点：

化学平衡的计算．

专题：

化学平衡专题．

分析：

（1）先计算出氨气表示的反应速率，然后根据反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃ 中化学计量数关系计算出v（N₂）的值；

（2）根据氨气的物质的量计算出消耗的氢气的物质的量，再计算出氢气的转化率；

（3）根据差量法计算出反应后混合气体的物质的量，然后计算出氨气物质的量的百分含量含量，相同条件下体积分数就等于物质的量的百分含量；

（4）根据容器容积固定，压强之比就等于物质的量之比计算出反应前后的压强之比．

解答：

解：（1）氨气的反应速率为：v（NH₃）==mol/（L•min），根据反应N₂+3H₂⇌2NH₃ ，氮气的反应速率为：v（N₂）=v（NH₃）=mol/（L•min），

答：速率v（N₂）的值为mol/（L•min）；

（2）经3分钟生成c molNH₃，反应消耗的氢气的物质的量为：n（H₂）=n（NH₃）=1.5c，氢气的转化率为：×100%=%，

答：H₂的转化率为：%；

（3）根据反应方程式N₂+3H₂ ⇌2NH₃ △n

                  1    3     2    2

                 0.5c  1.5c  c    c

3分钟时混合气体的物质的量为：a+b﹣c，所以氨气的体积分数为：×100%=%，

答：3分钟时NH₃的体积分数为：%；

（4）反应后混合气体的物质的量为：a+b﹣c，反应前后的压强之比为：，

答：反应前后的压强之比为．

点评：

本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，注意掌握化学反应速率的计算方法、压强与物质的量的关系，试题有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力及化学计算能力．