题目内容

已知一定温度和压强下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.0KJ?mol-1
将1mol N2和3mol H2充入一密闭容器中,保持恒温恒压,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,测得N2的转化率为20%.若在相同条件下,起始时在该容器中充入2mol NH3,反应达到平衡时的热量变化是(  )
分析:已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.0KJ?mol-1,则有2NH3(g)?N2(g)+3H2(g);△H=+92.0KJ?mol-1,保持恒温恒压,将1mol N2和3mol H2充入一密闭容器中与起始时在该容器中充入2mol NH3,为等效平衡状态,平衡时两种不同的途径平衡状态相同,各物质的含量、物质的量等都相同,以此计算.
解答:解:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.0KJ?mol-1
起始:1mol    3mol      0
转化:0.2mol   0.6mol    0.4mol
平衡:0.8mol   2.4mol    0.4mol
放出热量为0.2mol×92.0KJ?mol-1=18.4kJ,
保持恒温恒压,将1mol N2和3mol H2充入一密闭容器中与起始时在该容器中充入2mol NH3,为等效平衡状态,平衡时两种不同的途径平衡状态相同,各物质的含量、物质的量等都相同,则
       2NH3(g)?N2(g)+3H2(g);△H=+92.0KJ?mol-1
起始:2mol       0       0
转化:1.6mol      0.8mol  2.4mol
平衡:0.4mol      0.8mol  2.4mol
吸收热量为:1.6mol×
1
2
×92.0KJ?mol-1=73.6KJ,
故选C.
点评:本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,解答本题的关键是判断两种途径为等效平衡状态,注意等效平衡的特征.
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