在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：N2+3H2⇌2NH3，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%.若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是（ ）A. 15mol 25%B. 20mol 50%C. 20mol 75%D. 40mol 80%
问题描述：
在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：N2+3H2⇌2NH3，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%.若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是（ ）
A. 15mol 25%
B. 20mol 50%
C. 20mol 75%
D. 40mol 80%
答
恒温恒容下，若开始只充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡时相同，二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，需要氨气的物质的量=10mol×2=20mol，原平衡中参加反应氢气为30mol×25%=7.5mol，由方程式可知平衡时氨气的物质的量=7.5mol×
=5mol，故若开始只充入NH3，氨气的转化率=2 3
×100%=75%，20mol−5mol 20mol
故选C．
答案解析：恒温恒容下，若开始只充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡时相同，二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，根据极限法计算氨气的物质的量，根据方程式计算原平衡时氨气的物质的量，进而计算开始只充入NH3时氨气的转化率．
考试点：化学平衡的计算．
知识点：本题考查化学平衡计算、等效平衡，理解等效平衡规律是解题关键，注意不同方向建立等效平衡，转化率之和为1，难度中等．