问题 计算题

在2 L密闭容器中,充入1 mol N2和3mol H2,恒温恒容条件下发生合成氨反应,2 min时达到平衡。测得平衡时N2的转化率为40%,求:

(1)用H2表示2min内该反应的平均反应速率

(2)NH3的平衡浓度

(3)H2在平衡混合气体中的体积分数

(4)平衡时容器的压强P与起始时压强P之比

答案

(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

始 1 mol       3 mol         0 mol

变 0.4 mol   1.2 mol       0.8 mol

平 0.6 mol   1.8 mol       0.8 mol

v(H2)=△C(H2/)△t=0.3 mol/(L·min)

(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

始 1 mol        3 mol        0 mol

变 0.4 mol     1.2 mol     0.8 mol

平 0.6 mol     1.8 mol     0.8 mol

c(NH3)=0.4 mol/L

(3)恒温恒容条件下,体积比等于物质的量之比,H2的体积分数= 1.8/(1.8+0.6+0.8 )=56.25%

(4)PV=nRT,恒温恒容时压强比等于物质的量之比,P平:P始=n平:n始=(1.8+0.6+0.8):(1+3)=4:5

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