Question

【題目】在恒溫、容積為2L的密閉容器中通入1molN2和xmolH2發生如下反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。經過5min達到平衡時，混合氣體的物質的量為3.6mol，容器內的壓強變為原來的90%。試回答(請書寫必要的計算步驟)：

（1）起始時充入H2的物質的量_________；

（2）平衡時N2的濃度_______；

（3）5min內用NH3表示的化學反應速率__________。

Answer 1

【答案】 3mol 0.4mol/L 0.04mol/(L.min)

【解析】恒溫恒容條件下，氣體的壓強之比等于其物質的量之比，反應達到平衡后，混合氣體的物質的量為3.6mol，容器內的壓強變為原來的90%，則反應前混合氣體的物質的量為4mol；

（1）反應前混合氣體的物質的量為4mol，為氫氣和氮氣的物質的量之和，氮氣的物質的量為1mol，則氫氣的物質的量為3mol；正確答案：3。

（2）達到平衡后，設參加反應的氮氣的物質的量為x，

N2 + 3H2 2NH3 減少的物質的量

1 mol 3 mol 2mol

X 0.8mol （4-3.6）mol

1mol：2mol=x：（4-3.6）mol， x=1mol×（4-3.6）/2=0.2mol；平衡時N2的濃度（1-0.2）/2=0.4mol/L；正確答案：0.4mol/L；

（3）根據關系式可知：生成2mol NH3，減少的物質的量為2mol，現減少的物質的量為0.4mol，生成氨氣0.4 mol，濃度為0.4/2=0.02 mol/L, 5min內用NH3表示的化學反應速率=0.2/5=0.04 mol/(L.min); 正確答案：0.04 mol/(L.min)。