Question

某温度下，在一固定容积的密闭容器中投入一定物质的量的N2与H2进行可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）

某温度下，在一固定容积的密闭容器中投入一定物质的量的N2与H2进行可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；在2min时达到平衡状态，此时c（N2）=5.00mol?L-1，c（H2）=10.00mol?L-1，c（NH3）=5.00mol?L-1．试求：（1）该温度下反应的平衡常数（2）H2的起始浓度（3）用N2表示该反应的平均反应速率（4）N2的转化率．

Answer 1

在2min时达到平衡状态时c（N₂）=5.00mol?L^-1，c（H₂）=10.00mol?L^-1，c（NH₃）=5.00mol?L^-1．
（1）平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

52

5×103

=0.005，
答：该温度下反应的平衡常数为0.005．
（2）根据方程式可知，氢气的浓度变化量=5mol/L×

3

2

=7.5mol/L，故氢气的起始浓度=10mol/L+7.5mol/L=17.5mol/L，
答：氢气起始浓度为17.5mol/L．
（3）根据方程式可知，氮气的浓度变化量=5mol/L×

1

2

=2.5mol/L，故v（N₂）=

2.5mol/L

2min

=1.25mol/（L．min），
答：用N₂表示该反应的平均反应速率为1.25mol/（L．min）．
（4）氮气的起始浓度=5mol/L+2.5mol/L=7.5mol/L，故氮气转化率=

2.5mol/L

7.5mol/L

×100%=33.3%，
答：氮气的转化率为33.3%．