Question

在容积为10L的密闭容器中，通入40mol N₂和120mol H₂，在一定条件下进行反应，2s后达到平衡状态，此时N₂的浓度为2mol?L^-1．试求：
（1）用H₂浓度表示2s内的平均反应速率
（2）N₂的转化率
（3）平衡时NH₃的体积分数．

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v=

△c

△t

计算v（H₂）；
（2）根据转化率的定义计算；
（3）根据体积分数的定义计算．

解答：解：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
令平衡时，N₂的物质的量为10L×2mol?L^-1=20mol      
              N₂ +3H₂   2NH₃，
开始（mol）：40  120             0
变化（mol）：20  60            40
平衡（mol）：20  60            40
（1）H₂的平均反应速率v（H₂）=

△n(H2) V

△t

=

60mol 10L

2s

=3mol∕L．s；
答：H₂的平均反应速率为3mol∕L．s．
（2）N₂的平衡转化率为

20mol

40mol

×100%=50%
答：N₂的平衡转化率为50%．
（3）平衡时NH₃的体积分数为

40mol

20mol+60mol+40mol

=

1

3

答：平衡时NH₃的体积分数为

1

3

．

点评：考查化学平衡的有关计算，难度不大，熟记速率定义式v=

△c

△t

，灵活运用速率之比等于化学计量数之比．