Question

某一溫度下將1mol N₂和4mol H₂導入一體積為2L的密閉容器中，測得容器內壓強為40Mpa，當20min后，反應達到平衡，測得NH₃在混合氣體里占25%（體積含量）．求：（1）N₂的平衡轉化率；  （2）H₂的平均反應速率；   （3）平衡時容器內的壓強．

Answer 1

利用三段式解題法，求出平衡時各組分的物質的量、各組分物質的量的變化量
令參加反應的氮氣的物質的量為nmol
             N₂ +3H₂

  2NH₃，
開始（mol）：1     4            0
變化（mol）：n      3n           2n
平衡（mol）：1-n    4-3n         2n   
所以

2n

1-n+4-3n+2n

=25%，解得n=0.5
（1）N₂的平衡轉化率為

0.5mol

1mol

×100%=50%
答：N₂的平衡轉化率為50%．
（2）H₂的平均反應速率v（H₂）=

△n(H2) V

△t

=

0.5mol×3 2L

20min

=0.0375 mol∕L．min；
答：H₂的平均反應速率為0.0375 mol∕L．min．
（3）壓強之比等于物質的量之比，平衡時容器內的壓強為

(5-2n)mol

1mol+4mol

×40MPa=

(5-2×0.5)mol

1mol+4mol

×40MPa=32MPa．
答：平衡時容器內的壓強為32MPa．