Question

1．某温度下，在2L容积固定的密闭容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后达到平衡状态，此时测得反应物的物质的量之和等于生成物的物质的量，且放出QkJ的热量．回答下列问题
（1）平衡时氨气的物质的量浓度为1.5mol/L．
（2）平衡时N₂的转化率为75%．
（3）写出N₂与H₂反应合成NH₃的热化学方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol．

Answer 1

分析 某温度下，在2L容积固定的密闭容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后达到平衡状态，测得反应物的物质的量之和等于生成物的物质的量，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：2      7         0
变化量（mol）：x      3x        2x
平衡量（mol）：2-x    7-3x      2x
所以2-x+7-3x=2x，解得x=1.5
（1）根据c=$\frac{n}{V}$计算平衡时氨气浓度；
（2）氮气转化率=$\frac{反应的氮气物质的量}{氮气起始物质的量}$×100%；
（3）1.5mol氮气反应放出热量为QkJ，则1mol氮气反应放出的热量为$\frac{2}{3}$QkJ，注明物质聚集状态与焓变书写热化学方程式．

解答 解：某温度下，在2L容积固定的密闭容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后达到平衡状态，测得反应物的物质的量之和等于生成物的物质的量，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：2      7         0
变化量（mol）：x      3x        2x
平衡量（mol）：2-x    7-3x      2x
所以2-x+7-3x=2x，解得x=1.5
（1）平衡时氨气浓度为$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，故答案为：1.5mol/L；
（2）氮气转化率=$\frac{1.5mol}{2mol}$×100%=75%，故答案为：75%；
（3）1.5mol氮气反应放出热量为QkJ，则1mol氮气反应放出的热量为$\frac{2}{3}$QkJ，热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol．

点评 本题考查化学平衡计算、热化学方程式书写，难度不大，注意对基础知识的理解掌握．