Question

在容積為10L的密閉容器中，通入40mol N₂和120mol H₂，在一定條件下進行反應，2s后達到平衡狀態，此時N₂的濃度為2mol?L^-1．試求：
（1）用H₂濃度表示2s內的平均反應速率
（2）N₂的轉化率
（3）平衡時NH₃的體積分數．

Answer 1

分析：利用三段式解題法，求出平衡時各組分的物質的量、各組分物質的量的變化量．
（1）根據v=

△c

△t

計算v（H₂）；
（2）根據轉化率的定義計算；
（3）根據體積分數的定義計算．

解答：解：利用三段式解題法，求出平衡時各組分的物質的量、各組分物質的量的變化量
令平衡時，N₂的物質的量為10L×2mol?L^-1=20mol      
              N₂ +3H₂   2NH₃，
開始（mol）：40  120             0
變化（mol）：20  60            40
平衡（mol）：20  60            40
（1）H₂的平均反應速率v（H₂）=

△n(H2) V

△t

=

60mol 10L

2s

=3mol∕L．s；
答：H₂的平均反應速率為3mol∕L．s．
（2）N₂的平衡轉化率為

20mol

40mol

×100%=50%
答：N₂的平衡轉化率為50%．
（3）平衡時NH₃的體積分數為

40mol

20mol+60mol+40mol

=

1

3

答：平衡時NH₃的體積分數為

1

3

．

點評：考查化學平衡的有關計算，難度不大，熟記速率定義式v=

△c

△t

，靈活運用速率之比等于化學計量數之比．