Question

14．（1）298K時(shí)合成氨，每生成1摩氨氣，同時(shí)放出46.2kJ的熱量．
則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）十3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．
在該溫度下，取1molN₂和3molH₂放在一密閉容器中，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總小于92.4kJ，其原因是合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，△H=-92.4kJ/mol是1molN₂ 和3molH₂完全反應(yīng)放出的熱量．現(xiàn)在將1molN₂ 和3molH₂在此條件下反應(yīng)，因其為可逆反應(yīng)，必然不能完全反應(yīng)，放出的熱量必小于92.4kJ．
（2）將兩種濃度都是1mol/L 的氣體X₂、Y₂在密閉容器中的反應(yīng)生成Z，平衡時(shí)測(cè)得各物質(zhì)的濃度是：[X₂]=0.58mol/L，[Y₂]=0.16mol/L，[Z]=0.84mol/L，則Z的分子式為XY₂．

Answer 1

分析 （1）每生成1mol氨氣，同時(shí)放出46.2kJ的熱量，生成2nol氨氣放熱標(biāo)92.4KJ，注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)焓變寫(xiě)出熱化學(xué)方程式，N₂和H₂反應(yīng)生成NH₃的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)為：N₂+3H₂?2NH₃，可逆反應(yīng)不能完全進(jìn)行到底，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%，此溫度下的1molN₂和3molH₂放在一密閉容器中，不能生成2molNH₃，則反應(yīng)放出的熱量小于92.0kJ；
（2）根據(jù)濃度的變化計(jì)算反應(yīng)速率，再利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比來(lái)確定反應(yīng)式；

解答 解：（1）每生成1mol氨氣，同時(shí)放出46.2kJ的熱量，生成2nol氨氣放熱標(biāo)92.4KJ，注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)焓變寫(xiě)出熱化學(xué)方程式為：N₂（g）十3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，△H=-92.4kJ/mol是1molN₂ 和3molH₂完全反應(yīng)放出的熱量．現(xiàn)在將1molN₂ 和3molH₂在此條件下反應(yīng)，因其為可逆反應(yīng)，必然不能完全反應(yīng)，放出的熱量必小于92.4kJ，
故答案為：N₂（g）十3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1molN₂和3molH₂不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量總是小于92.4kJ；
（2）X₂、Y₂濃度都是1mol•L^-1，達(dá)到平衡時(shí)c（X₂）=0.58mol•L^-1、c（Y₂）=0.16mol•L^-1、c（Z）=0.84mol•L^-1，
則X₂、Y₂、Z的反應(yīng)速率之比為$\frac{1mol/L-0.58mol/L}{t}$：$\frac{1mol/L-0.16mol/L}{t}$：$\frac{0.84mol/L-0}{t}$=1：2：2，
由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，該反應(yīng)式為X₂+2Y₂?2Z，依據(jù)原子守恒得到Z的化學(xué)式為XY₂；故答案為：XY₂；
故答案為：XY₂；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡計(jì)算應(yīng)用主要是化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，反應(yīng)速率、平衡平衡狀態(tài)的判斷及讀圖表能力，難度中等，化學(xué)反應(yīng)的可逆性，注意把握可逆反應(yīng)的特征，應(yīng)不能完全進(jìn)行到底，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%．