Question

向一定壓強的儀器中充入4LN₂和H₂的混合氣體，反應(yīng)后恢復(fù)到原溫度，體積變?yōu)?.4L，容器內(nèi)氣體對相同條件下H₂的相對密度為5．
（1）反應(yīng)達到平衡時V（NH₃）=

 

L，反應(yīng)前V（N₂）：V（H₂）=

 

，N₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）向平衡后的容器中再充入0.2molNH₃，再達到平衡，測得吸收了6.44kJ的熱量．
①從開始到重新平衡，混合氣體對H₂的相對密度變化為

 

；
A、先增大后變小 B、先減小后增大C、一直減小D、一直不變
②寫出合成氨的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算

專題：

分析：（1）根據(jù)三段式列出起始、變化、平衡的量，根據(jù)平均相對分子質(zhì)量的公式計算，進而求得體積比、平衡體積和轉(zhuǎn)化率；
（2）①再加入0.2m0l氨氣由于氨氣摩爾質(zhì)量為17，大于10，故混合氣體摩爾質(zhì)量增大，則混合氣體密度增大，反應(yīng)過程中，平衡逆向移動，向體積增大方向移動，故混合氣體密度減小，平衡時由于與原平衡等效，所以混合氣體密度和原平衡相等；
②從（1）計算可知，氮氣的轉(zhuǎn)化率為30%，則氨氣分解率為70%，故0.2mol×70%氨氣分解吸收6.44kJ熱量，則2mol氨氣分解吸收熱量為：

6.44KJ

0.14mol

=92kJ，則生成2mol氨氣放出92kJ熱量，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）設(shè)起始時氮氣的體積為x，氫氣的體積為4-x，
     3H₂ +N₂ ?2NH₃，體積變化
     3       1       2       2
起始 4-x     x       0       0
變化 0.9     0.3    0.6      4-3.4=0.6      
平衡 4-x-0.9 x-0.3  0.6       0.6
容器內(nèi)氣體對相同條件的氫氣的相對密度為5，則相對分子質(zhì)量為5×2=10，

3.1-x

3.4

×2+

x-0.3

3.4

+

0.6

3.4

=10，解得x=1
反應(yīng)前混合氣體中V（N₂）：V（H₂）=x：（4-x）=1：（4-1）=1：3；
平衡后氨氣體積為：0.6L，氮氣的轉(zhuǎn)化率為：

0.3L

1L

×100%=30%，
故答案為：0.6；1：3；30%；
（2）①再加入0.2m0l氨氣由于氨氣摩爾質(zhì)量為17，大于10，故混合氣體摩爾質(zhì)量增大，則混合氣體密度增大，反應(yīng)過程中，平衡逆向移動，向體積增大方向移動，故混合氣體密度減小，平衡時由于與原平衡等效，所以混合氣體密度和原平衡相等，從開始到重新平衡，混合氣體對H₂的相對密度變化先增大后變��；
故答案為：A；
②從（1）計算可知，氮氣的轉(zhuǎn)化率為30%，則氨氣分解率為70%，故0.2mol×70%氨氣分解吸收6.44kJ熱量，則2mol氨氣分解吸收熱量為：

6.44KJ

0.14mol

=92kJ，則生成2mol氨氣放出92kJ熱量，則氫氣和氮氣合成氨氣的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92KJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92KJ/mol．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計算，熱化學(xué)方程式的書寫，影響化學(xué)平衡因素的分析應(yīng)用等，難度中等．注意熱化學(xué)方程式的計算應(yīng)用．