Question

在體積固定的密閉容器中N₂與H₂發生反應：N₂（g）＋3 H₂2 NH₃
達到平衡時c （N₂）＝3.5 mol·L^-1，c （H₂）＝1 mol·L^-1，c （NH₃）＝5 mol·L^-1，求：
（1）N₂和H₂的起始濃度（4分）
（2）N₂的轉化率（2分）（要求有解題過程）

Answer 1

（1）6mol·L^-1，8.5mol·L^-1     （2）41.67%

解析試題解析：（1）根據物質參加反應時各物質的物質的量之比等于化學方程式中化學計量數之比，因此由平衡時氨氣的濃度可計算出反應過程中氮氣、氫氣消耗的濃度，加上平衡時的濃度可得初始濃度。
（2）轉化率=消耗的濃度/初始濃度×100%，可求出氮氣的轉化率。解題步驟如下：
解：（1）N₂和H₂的起始濃度分別為6mol·L^-1，8.5mol·L^-1 （共4分）
（2）N₂的轉化率41.67%  （2分）
（1）設N₂與H₂發開始濃度分別為x、y，轉化為n，則
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
開始  x      y         0
轉化  n      3n        2n
平衡3.5      1          5
2n=5，解得n=2.5，
所以x=3.5+2.5=6mol/L，
y=1+3×2.5=8.8mol/L，
答：N₂和H₂的起始濃度分別為6mol?L^-1、8.5mol?L^-1；
（2）N₂的轉化率為:2.5mol/L/6mol/L×100%=41.67%。
考點：考查利用“三段式”法進行化學平衡的有關計算