441.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率:v[H2]=0.45mo1/[L・s],则2s末NH3的浓度为[ ]mol/L。

这是一道关于化学反应速率计算的题目。我们需要利用化学反应方程式中各物质的化学计量数之比等于其反应速率之比（或浓度变化量之比）这一规律来解题。 ### 1. 写出化学反应方程式 合成氨的反应方程式为： $$ N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 $$ ### 2. 分析已知条件 * 时间间隔 $\Delta t = 2\text{ s}$ * 氢气 ($H_2$) 的平均反应速率 $v(H_2) = 0.45\text{ mol}/(\text{L}\cdot\text{s})$ * 假设反应开始时 $NH_3$ 的浓度为 $0$（通常此类题目默认初始产物浓度为0，除非另有说明）。 ### 3. 计算步骤 **方法一：先求 $H_2$ 的浓度变化量，再推导 $NH_3$ 的浓度** 1. **计算 $H_2$ 在 2s 内的浓度变化量 $\Delta c(H_2)$：** 根据公式 $\Delta c = v \times \Delta t$， $$ \Delta c(H_2) = 0.45\text{ mol}/(\text{L}\cdot\text{s}) \times 2\text{ s} = 0.9\text{ mol/L} $$ 2. **利用化学计量数关系求 $\Delta c(NH_3)$：** 根据方程式 $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$，氢气与氨气的化学计量数之比为 $3:2$。 因此，它们的浓度变化量之比也为 $3:2$： $$ \frac{\Delta c(H_2)}{\Delta c(NH_3)} = \frac{3}{2} $$ $$ \Delta c(NH_3) = \frac{2}{3} \times \Delta c(H_2) $$ $$ \Delta c(NH_3) = \frac{2}{3} \times 0.9\text{ mol/L} = 0.6\text{ mol/L} $$ 3. **确定 2s 末 $NH_3$ 的浓度：** 因为初始浓度为 0，所以 2s 末的浓度即为浓度的变化量： $$ c(NH_3)_{2s} = 0.6\text{ mol/L} $$ **方法二：先求 $NH_3$ 的反应速率，再求浓度** 1. **利用速率之比等于计量数之比求 $v(NH_3)$：** $$ \frac{v(H_2)}{v(NH_3)} = \frac{3}{2} $$ $$ v(NH_3) = \frac{2}{3} \times v(H_2) = \frac{2}{3} \times 0.45\text{ mol}/(\text{L}\cdot\text{s}) = 0.3\text{ mol}/(\text{L}\cdot\text{s}) $$ 2. **计算 2s 末 $NH_3$ 的浓度：** $$ \Delta c(NH_3) = v(NH_3) \times \Delta t $$ $$ \Delta c(NH_3) = 0.3\text{ mol}/(\text{L}\cdot\text{s}) \times 2\text{ s} = 0.6\text{ mol/L} $$ ### 4. 结论 2s 末 $NH_3$ 的浓度为 **0.6 mol/L**。 对比选项： A. 0.5 B. 0.6 C. 0.45 D. 0.55 故正确答案为 **B**。