11.在一定條件下,將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個1.0L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=a kJ/mol,在不同溫度下達(dá)到平衡時NH3(g)的平衡濃度如圖所示.其中溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為33.3%.
①上述反應(yīng)中的a<0.(填“>”、“<”或“=”)
②該反應(yīng)在T1溫度下5.00min達(dá)到平衡,此時N2的轉(zhuǎn)化率為50%.
③在T1溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K1=0.593.

分析 ①由圖可知,溫度越高,平衡時NH3的濃度越小,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動,據(jù)此分析;
②將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個1.0L密閉容器中,溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為33.3%,則:
                 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
開始(mol):1         3                0
變化(mol):n        3n               2n
平衡(mol):1-n    3-3n             2n
所以$\frac{2n}{4-2n}$=33.3%,解得n=0.5
根據(jù)N2的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗的氮?dú)馕镔|(zhì)的量}{氮?dú)馄鹗嘉镔|(zhì)的量}$×100%;
③根據(jù)K1=$\frac{c{\;}^{2}(NH{\;}_{3})}{c(N{\;}_{2})×c{\;}^{3}(H{\;}_{2})}$計算平衡常數(shù);

解答 解:①由圖可知,溫度越高,平衡時NH3的濃度越小,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則a<0,
故答案為:<;
②將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個10.0L密閉容器中,溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25.0%,則:
 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
開始(mol):1 3 0
變化(mol):n 3n 2n
平衡(mol):1-n 3-3n 2n
所以$\frac{2n}{4-2n}$=33.3%,解得n=0.5
根據(jù)N2的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗的氮?dú)馕镔|(zhì)的量}{氮?dú)馄鹗嘉镔|(zhì)的量}$×100%=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%,
故答案為:50%;
③T1溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K1=$\frac{c{\;}^{2}(NH{\;}_{3})}{c(N{\;}_{2})×c{\;}^{3}(H{\;}_{2})}$=$\frac{1{\;}^{2}}{0.5×1.5{\;}^{3}}$≈0.593,
故答案為:0.593;

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的判斷、平衡常數(shù)計算及應(yīng)用,難度中等,注意理解三組量法解平衡計算的應(yīng)用.

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