Question

9．往容積為2L的密閉容器內通入4mol N₂和10mol H₂，在一定條件下進行反應，經2s后達到平衡狀態(tài)，平衡時c（N₂）為1mol/L．
（1）用H₂的濃度變化表示2s內的平均速率v（H₂）；
（2）平衡時混合氣體中NH₃ 的體積分數(shù)是多少？
（3）容器內反應前后壓強比是多少？

Answer 1

分析 平衡時N₂物質的量為：2L×1mol/L=2mol，則：
           N₂ （g）+3H₂（g） 2NH₃（g）
開始（mol）：4     10           0
變化（mol）：2     6            4
平衡（mol）：2     4            4
（1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（H₂）；
（2）氨氣體積分數(shù)=$\frac{氨氣物質的量}{混合氣體總物質的量}$；
（3）相同條件下，前后壓強之比等于反應前、后氣體的總物質的量之比．

解答 解：平衡時N₂物質的量為：2L×1mol/L=2mol，則：
           N₂ （g）+3H₂（g） 2NH₃（g）
開始（mol）：4    10             0
變化（mol）：2    6              4
平衡（mol）：2    4              4
（1）2s內，用H₂的濃度變化表示的平均速率v（H₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{6mol}{2L}}{2s}$=1.5 mol/（L•s），
答：2s內的平均速率v（H₂）=1.5 mol/（L•s）；
（2）平衡時混合氣體中氨的體積分數(shù)為$\frac{4mol}{2mol+4mol+4mol}$=$\frac{2}{5}$，
答：平衡時氨氣的體積發(fā)生為$\frac{2}{5}$；
（3）相同條件下，前后壓強之比等于反應前、后氣體的總物質的量之比，即容器內反應前后壓強比為（4mol+10mol）：（2mol+4mol+4mol）=7：5，
答：容器內反應前后壓強比是7：5．

點評 本題考查化學平衡的有關計算，難度不大，注意基礎知識的積累，掌握化學平衡三段式解題法．