Question

在密闭容器中，对于反应N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g），N₂和H₂起始的量分别为2mol和6mol，达到平衡时H₂的转化率30%．若从氨气开始进行化学反应，在相同条件下欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时NH₃物质的量和NH₃的转化率分别是（ ）
A．3mol和70%
B．2mol和80%
C．2mol和70%
D．4mol和70%

Answer

从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N2）=2mol、n（H2）=6mol即可，根据原平衡时氢气转化率计算原平衡体系中氢气的物质的量，据此计算参加反应的氨气的物质的量，再根据转化率定义计算；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N2）：n（H2）=2mol：6mol=1：3即可，n（N2）：n（H2）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率与恒温恒容条件下相同．
【解析】
从氨气开始进行化学反应，平衡时各组分的含量相同，二者为等效平衡：
若为恒温恒容，按化学计量数转化到左边满足n（N2）=2mol、n（H2）=6mol，氮气与氢气的物质的量之比等于化学计量数之比，由方程式可知n（NH3）=2n（N2）=2×2mol=4mol，
原平衡时氢气转化率为30%，则原平衡体系中氢气的物质的量为6mol×（1-30%）=4.2mol，故从氨气建立平衡生成的氢气为4.2mol，由方程式可知，参加反应的氨气的物质的量为4.2mol×=2.8mol，故从氨气建立等效平衡，氨气的转化率为：×100%=70%；
若为恒温恒压，按化学计量数转化到左边满足n（N2）：n（H2）=2mol：6mol=1：3即可，n（N2）：n（H2）=1：3等于化学计量数之比，故氨气的物质的量为任意值，氨气的转化率为70%，
故选ACD．