Question

7．氨是氮循環(huán)中的重要物質，在生產、生活和科研中有著廣泛的應用．
一定條件下，將2molNH₃和1molCO₂充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g），反應進行2min時達到平衡，NH₃的平衡轉化率為50%；則2min內該反應的反應速率v（NH₃）=0.25mol/（L．min），
此條件下該反應的化學平衡常數表達式為K=$\frac{c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）．c（C{O}_{2}）}$；
計算得K值為4．

Answer 1

分析 該反應達到平衡狀態(tài)時NH₃的平衡轉化率為50%，則參加反應的△n（NH₃）=2mol×50%=1mol，2min內該反應的反應速率v（NH₃）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
化學平衡常數K=$\frac{c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）．c（C{O}_{2}）}$；
根據方程式知，生成△n（H₂O）=$\frac{1}{2}$△n（NH₃）=0.5mol，參加反應的△n（CO₂）=$\frac{1}{2}$△n（NH₃）=0.5mol，
平衡時容器中c（NH₃）=$\frac{1mol}{2L}$=0.5mol/L、c（CO₂）=$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L、c（H₂O）=$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L，利用平衡常數公式計算．

解答 解：該反應達到平衡狀態(tài)時NH₃的平衡轉化率為50%，則參加反應的△n（NH₃）=2mol×50%=1mol，2min內該反應的反應速率v（NH₃）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{1min}$=0.25mol/（L．min）；
化學平衡常數K=$\frac{c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）．c（C{O}_{2}）}$；
根據方程式知，生成△n（H₂O）=$\frac{1}{2}$△n（NH₃）=0.5mol，參加反應的△n（CO₂）=$\frac{1}{2}$△n（NH₃）=0.5mol，
平衡時容器中c（NH₃）=$\frac{1mol}{2L}$=0.5mol/L、c（CO₂）=$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L、c（H₂O）=$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L，化學平衡常數K=$\frac{0.25}{（0．{5）}^{2}×0.25}$=4，
故答案為：0.25mol/（L．min）；$\frac{c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）．c（C{O}_{2}）}$；4．

點評 本題考查化學平衡計算及反應速率計算，側重考查學生分析計算能力，注意平衡常數計算時要用濃度而不是物質的量，為易錯點．