Question

在密閉容器中，對于反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在反應起始時N₂和H₂分別為0.1mol和0.3mol，當達到平衡時，容器內(nèi)的壓強是原來的0.87倍；若以NH₃為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，欲使其達到平衡時各成分的百分含量與前者相同，則NH₃的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率，正確的是（　　）

• A、0.1mol；13%
• B、0.1mol；26%
• C、0.2mol；26%
• D、0.2mol；74%

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：從氨氣開始進行化學反應，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
若為恒溫恒容，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=0.1mol、n（H₂）=0.3mol即可，根據(jù)原平衡時氫氣轉(zhuǎn)化率計算原平衡體系中氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計算參加反應的氨氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計算；
若為恒溫恒壓，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=0.1mol：0.3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學計量數(shù)之比，故氨氣的物質(zhì)的量為任意值，氨氣的轉(zhuǎn)化率與恒溫恒容條件下相同．

解答： 解：從氨氣開始進行化學反應，平衡時各組分的含量相同，二者為等效平衡：
若為恒溫恒容，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=0.1mol、n（H₂）=0.3mol，當達到平衡時，容器內(nèi)的壓強是原來的0.87倍，壓強關系是氣體物質(zhì)的量的關系，平衡后氣體物質(zhì)的量=0.87×0.4mol=0.348mol，依據(jù)反應特征氣體物質(zhì)的量的減小為生成氨氣 物質(zhì)的量=0.4mol-0.348mol=0.052mol，氮氣與氫氣的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×0.1mol=0.2mol，故從氨氣建立平衡由方程式可知，氨氣起始量為0.2mol，氨氣的消耗量=0.2mmol-0.052mol=0.148mol，故從氨氣建立等效平衡，氨氣的轉(zhuǎn)化率為：

0.148mol

0.2mol

×100%=74%；
若為恒溫恒壓，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=0.1mol：0.3mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學計量數(shù)之比，故氨氣的物質(zhì)的量為任意值，氨氣的轉(zhuǎn)化率為74%，
故選D．

點評：本題考查等效平衡的有關計算，難度中等，注意理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應前后氣體體積不等，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應物質(zhì)滿足等量；反應前后氣體體積相等，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應物質(zhì)滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應物質(zhì)滿足等比．