Question

在2L密闭容器中,充入1molN2和3molH2,一定条件下发生合成氨反应,2MIN达到平衡.测得平衡混合气体中NH3的体

积比为25%
求:
1.V(H2) ，注 v指的是反应中氢气的速率。这要怎么算，用公式v=△c/△t算的话，物质的量浓度不是用1.2/22.4x1.2,而是1.2/2呢？
上面的提问修改一下，用公式v=△c/△t算的话，物质的量浓度不是用1.2/22.4x（1.2+1.8+0.8）,而是1.2/2呢？

Answer 1

N2+3H2=2NH3
开始时：1摩尔 3摩尔 0摩尔
平衡时：1-X 3-3X 2X
平衡混合气中NH3占25%，即2X/(1-X+3-3X+2X)=25%，X=0.4摩尔
V(H2) =-0.4*3/(2*2)=-0.3摩尔/升·秒

追问

物质的量浓度为什么不是用1.2/22.4x（1.2+1.8+0.8），反应过后气体总体积应该变化了，为什么还是用2L算。

追答

2升密闭的容器，体积不变。

追问

容器体积只有2L，但为什么生成的气体体积会超过2L。

追答

体积不会超过2L，没有人说生成的气体体积会超过2L。

追问

不是，这问题其实有第二问，H2在平衡时的体积分数为40.32L/[(1-x+3-3x+2x)L*22.4L/mol]=56.25%，这时氢气的体积为40.32L，不是超过2L吗。

追答

没有的事。
哪儿来的：40.32L/[(1-x+3-3x+2x)L*22.4L/mol]=56.25%

追问

不这么算，那怎么算H2在平衡时的体积分数呢？

追答

同温同压下，体积分数=摩尔分数
平衡时：氮气=1-0.4=0.6摩尔；氢气=3-3*0.4=1.8摩尔；氨气=2*0.4=0.8摩尔。

H2在平衡时的体积分数=1.8/(0.6+1.8+0.8)=56.25%

Answer 2

N2 + 3H2 <=> 2NH3
初始时： 1 3 0
平衡时：1-x 3-3x 2x
平衡混合气体中NH3的体积比=2x(1-x + 3-x + 2x) = 25%
x=0.4mol
H2减少的物质的量浓度=3x/2=3X0.4/2=0.6mol/L
v=△c/△t=0.3mol/(L.min)

追问

物质的量浓度为什么不是用1.2/22.4x（1.2+1.8+0.8），反应过后气体总体积应该变化了，为什么还是用2L算。

追答

相同条件下，体积比等于物质的量比，所以，通过体积比，求出平衡时，H2减小的物质的量为1.2mol，变化的浓度为1.2/2=0.6mol/L,，再除以时间2分钟，得出反应速率