Question

2．在一定条件下，1mol N₂和3mol H₂混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为（　　）

• A． 20%
• B． 30%
• C． 40%
• D． 50%

Answer 1

分析 达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍，则平衡时混合气体平衡摩尔质量为10g/mol，混合气体总质量等于起始的氮气与氢气质量之和，根据n=$\frac{m}{M}$计算平衡时混合气体总物质的量，再根据差量法计算参加反应的氮气物质的量，氮气的转化率=$\frac{反应的氮气物质的量}{氮气起始物质的量}$×100%．

解答 解：达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍，则平衡时混合气体平衡摩尔质量为5×2g/mol=10g/mol，混合气体总质量=1mol×28g/mol+3mol×2g/mol=34g，则平衡时混合气体总物质的量为$\frac{34g}{10g/mol}$=3.4mol，
设参加反应的氮气物质的量为x，则：
N₂+3 H₂=2 NH₃  物质的量减小
1mol                         2mol
x                     1mol+3mol-3.4mol=0.6mol
所以x=$\frac{1mol×0.6mol}{2mol}$=0.3mol
故氮的转化率为$\frac{0.3mol}{1mol}$×100%=30%
故选：B．

点评 本题考查化学平衡的计算，侧重考查学生的分析计算能力，难度不大．