Question

Ⅰ在某溫度體積恒定的密閉容器中加入2molN₂和4molH₂，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol．達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量46.2kJ．求：
（1）達(dá)到平衡時(shí)，N₂的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____．
（2）若向該容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，且a、b、c均為正數(shù)，在相同條件下達(dá)到平衡時(shí)，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同．試比較反應(yīng)放出的能量：
（1）______（2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)放出的熱量，利用熱化學(xué)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率．
（2）相同條件下達(dá)到平衡時(shí)，混合物中各組分的物質(zhì)的量與（1）中平衡相同，說(shuō)明兩平衡為完全等效平衡，（1）中轉(zhuǎn)化率比（2）中的高，參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量較（2）多．
（3）溫度恒定體積恒定，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，故按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=4mol即可．
解答：解：（1）達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量46.2kJ，所以參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為=0.5mol，所以氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為×100%=25%．
故答案為：25%．
（2）相同條件下達(dá)到平衡時(shí)，混合物中各組分的物質(zhì)的量與（1）中平衡相同，說(shuō)明兩平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量相同，由于（2）中起始含有cmol NH₃，故（2）中反應(yīng)生成的氨氣比（1）少，（1）中參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量較（2）多，所以放出的熱量（1）＞（2）．
故答案為：＞．
（3）溫度恒定體積恒定，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，故按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=4mol即可，故a+c=2，b+c=4．
故答案為：a+c=2，b+c=4．
點(diǎn)評(píng)：考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡等，難度中等，注意等效平衡規(guī)律的理解掌握．