可逆反應N2+3H2⇌2NH3是一個放熱反應.有甲、乙兩個完全相同的容器,向甲容器中 加入1molN2和3

題目：

可逆反應N2+3H2⇌2NH3是一個放熱反應.有甲、乙兩個完全相同的容器,向甲容器中 加入1molN2和3 molH2,在一定條件下,達平衡時放出的熱量爲Q1；在相同條件下,向乙 容器加入2 molNH3,達平衡時,吸收的熱量爲Q2.已知Q2＝4Q1,則甲容器中,H2的轉化 率爲( ) A.20% B.25% C.75% D.80%

解答：

設甲容器中反應掉的H2爲3xmol,根據反應：N2+3H2⇌2NH3 +Q可知達平衡 時放出的熱量Q1＝xQ,生成NH32x mol,乙容器與甲容器屬於同溫同容下的等效平衡,平 衡時乙容器中NH3剩餘2x mol,反應掉的NH3爲(2－2x)mol,根據反應：2NH3⇌N2 + 3H2 (吸 熱反應),可知達到平衡時吸收的熱量Q2＝(1－x)Q,即有：(1－x)Q＝xQ,解得x＝0.2mol,故乙容器中H2的轉化率爲(3× 0.2mol/3mol)× 100%＝20％.【答案】A.