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工业合成氨反应:N2+3H22NH3,在一定条件下已达到平衡状态.(1)若降低温度,会使上述平衡向生成氨的方向移动,生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol,则该反应的热化学方程式为 .(2)若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中,5分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.2mol,n(H2)=1.2mol,n (NH3)=0.8mol,则反应速率V(N2)= mol?L-1?min-1,H2的转化率= ,平衡常数= .若保持容器的温度和容积不变,将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,则平衡 (填向左﹑向右或不移动)移动.(3)若在恒温恒压条件下,将1molN2与3molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH3,这时N2的物质的量为 mol,(用含a的代数式表示);若开始时只通入N2与H2,达平衡时生成3amolNH3,则开始时应通入N23mol,H2= mol(平衡时NH3的质量分数与前者相同);若开始时通入x molN2﹑6molH2和2mol NH3,达平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x= mol,y= mol(用含a的代数式表示)试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
工业合成氨反应:N
2
+3H
2
2NH
3
,在一定条件下已达到平衡状态.
(1)若降低温度,会使上述平衡向生成氨的方向移动,生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol,则该反应的热化学方程式为
.
(2)若在恒温条件下,将N
2
与H
2
按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中,5分钟后反应达平衡时,n(N
2
)=1.2mol,n(H
2
)=1.2mol,n (NH
3
)=0.8mol,则反应速率V(N
2
)=
mol?L
-1
?min
-1
,H
2
的转化率=
,平衡常数=
.若保持容器的温度和容积不变,将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,则平衡
(填向左﹑向右或不移动)移动.
(3)若在恒温恒压条件下,将1molN
2
与3molH
2
的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH
3
,这时N
2
的物质的量为
mol,(用含a的代数式表示);若开始时只通入N
2
与H
2
,达平衡时生成3amolNH
3
,则开始时应通入N
2
3mol,H
2
=
mol(平衡时NH
3
的质量分数与前者相同);若开始时通入x molN
2
﹑6molH
2
和2mol NH
3
,达平衡后,N
2
和NH
3
的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=
mol,y=
mol(用含a的代数式表示)
试题解答
见解析
(1)降低温度,平衡向生成氨的方向移动,则正反应为放热反应,然后标明物质的状态、反应热的正负号、数值、单位来书写热化学方程式;
(2)先计算氨气平衡时的物质的量计算氮气反应的物质的量,再计算其反应速率,根据起始量和平衡时的量来计算物质的转化率、平衡常数,并利用浓度增大来分析平衡的移动;
(3)先利用达平衡后,生成amolNH
3
,计算参加反应的物质的物质的量,可计算出平衡时氮气的物质的量;根据温度不变,利用极限转化为反应物的物质的量与起始量的关系及平衡???NH
3
的质量分数都相同来计算.
(1)因降低温度,平衡向生成氨的方向移动,则正反应为放热反应,生成2molNH
3
的△H=-46.2KJ/mol×2=-92.4KJ/mol,则热化学方程式为N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g)△H=-92.4KJ/mol,
故答案为:N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g)△H=-92.4KJ/mol;
(2)5分钟后反应达平衡时,n(N
2
)=1.2mol,n(H
2
)=1.2mol,n (NH
3
)=0.8mol,
设参加反应的氮气的物质的量为x,则参加反应的氢气的物质的量为3x,则
N
2
+3H
2
2NH
3
,
1 3 2
x 3x 0.8mol
,x=0.4mol,
反应速率V(N
2
)=
=0.04mol/L.mim,
氢气的转化率为
×100%=50%,
平衡时的浓度分别为c(N
2
)=0.6mol/L、c(H
2
)=0.6mol/L,c (NH
3
)=0.4mol/L,
则平衡常数K=
=1.23(mol/L)
-2
,
上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,相当于缩小体积,则压强增大,化学平衡正向移动,即向右移动,
故答案为:0.04;50%;1.23(mol/L)
-2
;向右;
(3)设生成amolmolNH
3
转化的N
2
的物质的量为y,则
N
2
+3H
2
2NH
3
,
1 2
x amol
,x=
mol,
则平衡时氮气的物质的量为1mol-
mol=
mol,
又在恒温恒压条件1molN
2
与3molH
2
的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH
3
,
则只通入N
2
与H
2
,达平衡时生成3amolNH
3
,则开始时应通入N
2
3mol,且平衡时NH
3
的质量分数与前者相同,
及极限转化后起始的量与原起始量成正比,故H
2
的物质的量为3mol×3=9mol,
若开始时通入x molN
2
﹑6molH
2
和2molNH
3
,将2molNH
3
极限转化为反应物,则相当于开始加入(x+1)molN
2
﹑(6+3)molH
2
,
达平衡后,NH
3
的物质的量3amol,
则(x+1)mol:(6+3)mol=1:3,解得x=2mol,
由恒温恒压条件,两种情况中起始的反应物的物质的量成正比,则平衡时各物质的含量成正比,
则1molN
2
与3molH
2
的混合气体通入发生反应时平衡时氮气的物质的量为
mol,
故开始时通入2molN
2
﹑6molH
2
和2molNH
3
的混合气体通入发生反应时平衡时氮气的物质的量为
mol×3=
mol,
故答案为:
;9;2;
.
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解答题
高中
化学
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