Question

（1）在一定溫度下，向一個容積不變的容器中，通入2molN₂和8molH₂及固體催化劑，使之反應。已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H=-92.2kJ·mol^-1。平衡時容器內氣體壓強為起始時的80％。（寫出計算過程）
①平衡時N₂的物質的量        , H₂的轉化率        
②達到平衡時，放出的熱量為            。
（2）在一個容積為500 mL的密閉容器中，充入5 mol H₂和2 mol CO。在一定溫度和一定壓強下，發(fā)生如下反應：2H₂(g)＋CO(g)  CH₃OH(g)，經過5 min后達到平衡狀態(tài)。若此時測得CH₃OH蒸氣的濃度為2 mol/L，求：（寫出計算過程）
①以H₂的濃度變化表示的該反應的速率
②達平衡時CO的轉化率
③該溫度下的K

Answer 1

（1）①1摩爾
②37.5%
③92.2kJ
（2）①v(H₂)＝0.8 mol/(L·min)  
②50%  
③0.028

解析試題分析：解：（1）設反應掉的氮氣的物質的量為x，即
N₂(g)    +3H₂(g)         2NH₃(g)
起始的物質的量（mol）  2         8                       0
轉化的物質的量（mol）  x         3x                      2x
平衡的物質的量（mol）2-x        8-3x                     2x
根據PV=nRT，所以（10-2x）/10=80％，所以x為1mol，
所以平衡時N₂的物質的量為2-1=1mol，
H₂的轉化率=3x/8=3*1/8*100%=37.5%
達到平衡時，放出的熱量=1*92.2kJ=92.2kJ
（2）設反應掉的氫氣的物質的量為x，即
2H₂(g) ＋   CO(g)        CH₃OH(g)
起始的物質的量（mol）     5          2                      0
轉化的物質的量（mol）     x         0.5x                     0.5x
平衡的物質的量（mol）   5-x        2-0.5x                    0.5x
有因為CH₃OH蒸氣的濃度為2 mol/L，所以0.5x=2×0.5，所以x=2mol，
所以以H₂的濃度變化表示的反應速率v(H₂)="2/0.5/5=0.8" mol/(L·min)，
達平衡時CO的轉化率=1/2×100%=50%，
K=c（CH₃OH）/c²（H₂）c（CO）=2/（6*6*2）=0.028。
考點：化學反應，平衡常數
點評：本題綜合考查了化學反應，平衡常數的相關計算，有一定的綜合性，考查的知識點比較全面，是一道不錯的計算題