Question

10．合成氨的反應為：N₂+3H₂?2NH₃，現(xiàn)往某2L的容器中充入2mol的N₂的和5mol的H₂，反應5min后，容器中N₂的物質的量減少為1mol，試求：
（1）5min后容器中H₂、NH₃的物質的量；
（2）5min內(nèi)三者的反應速率各是多少？
（3）三者速率是否相等？它們之間有何關系？

Answer 1

分析 （1）依據(jù)氮氣的物質的量計算出反應的氮氣的物質的量，然后依據(jù)化學計量數(shù)得出氨氣的物質的量；
（2）化學反應速率=$\frac{濃度的變化}{時間變化}$，據(jù)此計算即可；
（3）化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，據(jù)此解答即可．

解答 解：依據(jù)化學平衡三段式列式計算 
             N₂+3H₂?2NH₃
初始物質的量 2 mol 5 mol  0mol
轉化物質的量 1 mol 3 mol  2 mol
平衡物質的量 1 mol 2mol   2 mol
（1）前5min內(nèi)H₂的物質的量為2mol，氨氣的物質的量為2mol，答：5min后容器中H₂、NH₃的物質的量分別為2mol、2mol；
（2）平均反應速率υ（N₂）=$\frac{△c}{△t}=\frac{\frac{1mol}{2L}}{5min}$=0.1mol/（L•min），故υ（H₂）=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/（L•min），v（NH₃）=$\frac{\frac{2mol}{2L}}{5min}$=0.2mol/（L•min）；
答：前5min內(nèi)N₂的平均反應速率為0.1mol/（L•min），氫氣的平衡反應速率為：0.3mol/（L•min），氨氣的平均反應速率為：0.2mol/（L•min）；
（3）由（2）計算可知，它們的速率不相同，但是表示的意義相同，化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，故答案為：三者速率不相同，速率之比等于化學計量數(shù)之比．

點評 本題考查了化學平衡的三段式計算應用，主要是平衡濃度、反應速率的計算，壓強關系是氣體物質的量的關系計算，題目難度中等．