工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2（g）和1.60molH2（g），2min在某温度下达到平衡，此时NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中

Question

工业合成氨的反应为N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN₂（g）和1.60mol H₂（g），2min在某温度下达到平衡，此时NH₃的物质的量分数（NH₃的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为(4)/(7)．请计算（写出计算过程）：
（1）2min内N₂的平均速率；
（2）该条件下此反应的平衡常数K．

Answer 1

2.0L的密闭容器中充入0.60molN₂（g）和1.60mol H₂（g），2min在某温度下达到平衡，此时NH₃的物质的量分数（NH₃的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为(4)/(7)，设转化的N₂为xmol，则
                                   N₂+3H₂⇌2NH₃
起始物质的量（mol）  0.60    1.60       0
变化物质的量（mol）   x      3x          2x  
平衡物质的量（mol） 0.60-x  1.60-3x   2x   
可知(2x)/((0.6-x)+(1.60-3x)+2x)=(4)/(7)，解得x=0.40mol，
（1）2min内N₂的平均速率为((0.4mol)/(2L))/(2min)=0.1mol/（L．min），
答：2min内N₂的平均速率为0.1mol/（L．min）；
（2）此温度下该反应的平衡常数K=(((0.8mol)/(2L))2)/(((0.2mol)/(2L))×((0.4mol)/(2L))3)=200.00（mol/L）^-2，
答：该条件下此反应的平衡常数K为200.00（mol/L）^-2．