Question

化学平衡

在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：N2＋3H2 2NH3，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%。若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是（ ）
A、15mol 25% B、20mol 50% C、20mol 75% D、40mol 80%
解题过程

Answer 1

答案为C
分析：根据题意，应该是一道恒温、恒容的反应前后计量数不相等的完全相同的等效平衡的题目，即要想达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则充入的氨的物质的量必须与充入的10molN2和30molH2相当，即假设把10molN2和30molH2完全转化生成的氨的物质的量为20mol，所以充入的氨为20mol。
H2的转化率是25%，则反应的氢气是30mol×25%=7.5mol，根据方程式进行计算，
N2 + 3H2 = 2NH3
3mol 2mol
7.5mol x
X=5mol
即平衡是氨为5mol。
因为是相同平衡，所以当充入20mol氨时，达到平衡状态时氨还是5mol，反应的氨为15mol，氨的转化率为15/20=0.75
所以为C

Answer 2

因为是密闭的容器 所以是恒容 还因为温度不变 恒温
恒温恒容需要相同平衡
假设开始冲入的氮气和氢气完全转化 那么氨气就是二十摩尔
在b 和c之间选择
现在H2的转化率是百分之二十五 那么生成的氨气就是5摩尔
充入20摩尔氨气后 因为是相同平衡 那么会只剩下5摩尔
有15摩尔转化成了氮气和氢气 15/20=0.75
所以答案选择C

Answer 3

N2＋3H2 ==2NH3 N2＋3H2 ==2NH3
起始: 10 30 0 0 0 20
转化: 2.5 7.5 5 7.5 12.5 15
平衡 7.5 12.5 5 7.5 12.5 5

以上起始为等效平衡
答案为C

Answer 4

选C