Question

2．在密閉容器中，N₂和H₂起始的物質(zhì)的量分別為10mol和30mol，達到平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為25%．若從NH₃開始，在相同條件下欲使平衡時各成分的百分含量與前者相同，則應(yīng)加NH₃的物質(zhì)的量和NH₃的轉(zhuǎn)化率為（　�。�

• A． 15mol、25%
• B． 20mol、75%
• C． 20mol、50%
• D． 40mol、80%

Answer 1

分析 從氨氣開始進行化學(xué)反應(yīng)，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(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=10mol、n（H₂）=30mol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(yīng)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(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=10mol：30mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學(xué)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(xué)反應(yīng)，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(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=10mol、n（H₂）=30mol，氮氣與氫氣的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，由方程式可知n（NH₃）=2n（N₂）=2×10mol=20mol，
原平衡時氮氣轉(zhuǎn)化率為25%，則原平衡體系中氮氣的物質(zhì)的量為10mol×（1-25%）=7.5mol，故從氨氣建立平衡生成的氮氣為7.5mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為7.5mol×2=15mol，故從氨氣建立等效平衡，氨氣的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{15mol}{20mol}$×100%=75%；
若為恒溫恒壓，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=10mol：30mol=1：3即可，n（N₂）：n（H₂）=1：3等于化學(xué)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75%，
故選B．

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