Question

在一容積為2L的密閉容器中，充入4mol氮氣和12mol氫氣，使其在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），2min末測得NH₃為0.8mol，則：
（1）以N₂的濃度變化表示該反應(yīng)在2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為

 

；
（2）H₂在2min末的體積分?jǐn)?shù)為

 

（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）2min末N₂的轉(zhuǎn)化率為

 

；
（4）已知在25℃，101kPa下，拆開1mol N₂中的化學(xué)鍵需消耗946kJ的能量，拆開1mol H₂中的H-H鍵要消耗436kJ的能量，而形成1mol N-H鍵會放出391kJ的能量．試通過以上數(shù)據(jù)計算當(dāng)反應(yīng)掉1molN₂和3molH₂生成2molNH₃時會

 

（填“放出”或“吸收”）

 

熱量；
（5）若將1mol N₂和3molH₂置于絕熱密閉容器中，并在上述條件下反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)熱量實測值（恢復(fù)到25℃，101kPa）遠(yuǎn)小于上述計算值，你認(rèn)為最可能的原因是．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,有關(guān)反應(yīng)熱的計算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：利用三段式可求得平衡時各成分的濃度，進(jìn)而求得反應(yīng)速率、體積分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率，根據(jù)能量守恒可求得反應(yīng)熱，根據(jù)可逆反應(yīng)的特點分析原因；

解答： 解：利用三段式
                  N₂ +3H₂?2NH₃
起始量（mol/L）    2      6             0   
變化量（mol/L）   0.2    0.6           0.4  
2min量（mol/L）  1.8     5.4           0.4   
（1）以N₂的濃度變化表示該反應(yīng)2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為

0.2mol/L

2min

=0.1mol/（L?min），故答案為：0.1mol/（L?min）；

（2）H₂在2min末的體積分?jǐn)?shù)為

5.4

1.8 +5.4+0.4

×100%=71%，故答案為：71%；
（3）2min末N₂的轉(zhuǎn)化率為

0.2

2

×100%=10%，故答案為：10%；
（4）根據(jù)反應(yīng)  N₂ +3H₂?2NH₃可知，1mol N₂和3molH₂完全反應(yīng)的熱量變化=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和=946kJ+436kJ×3-391kJ×6=-92kJ，故該反應(yīng)的△H=-92kJ/mol，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放出；92kJ；
（5）若將1mol N₂和3molH₂置于絕熱密閉容器中，并在上述條件下反應(yīng)，由于反應(yīng) N₂ +3H₂?2NH₃為可逆反應(yīng)，即反應(yīng)不能完全進(jìn)行，也就是說1mol N₂和3molH₂未完全反應(yīng)，所以產(chǎn)生的熱量要遠(yuǎn)小于上述計算值，故答案為：反應(yīng) N₂ +3H₂?2NH₃為可逆反應(yīng)，1mol N₂和3molH₂不能完全轉(zhuǎn)化成2molNH₃；

點評：本題主要考查化學(xué)平衡的相關(guān)計算以及可逆反應(yīng)的特征的應(yīng)用，難度中等，解題是要運用好三段式的計算方法以及概念計算的公式．