Question

（1）已知：2H₂ （g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H═-483.6kJ?mol^-1
     NH₃（l）?NH₃（g）△H=+23.4kJ?mol^-1
     2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂ （g）△H=+92.4kJ?mol^-1 ．
则，反应4NH₃（l）+3O₂ （g）═2N₂（g）+6H₂O（g）的△H=

 

．
（2）某恒温恒容条件下的可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0．起始充入amolN₂、bmolH₂，达到平衡后，H₂、H₂、NH₃的物质的量分别为1mol、3mol、10mol，则a=

 

；平衡后，再充入12mol NH₃，化学平衡将向

 

移动（填“左”或“右”或“不移动”），达到新的平衡时N₂的体积分数

 

原平衡时N₂的体积分数（填“大于”或“小于”或“等于”）．
（3）某个恒温恒压条件下的可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g），起始充入1molN₂、3molH₂、16molNH₃，容器的容积为VL．达到平衡后，NH₃、H₂、N₂的物质的量分别为amol、bmol、cmol．此时容器的容积为1.1VL．回答下列问题：
①起始时反应速率V_正

 

V_逆（填“大于”或“小于”或“等于”）．平衡时b=

 

；
②若平衡后在充入9mol NH₃，重新建立平衡时容器的容积为

 

L．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）①依据化学平衡三段式列式计算；
②增大生成物浓度，平衡左移，达到平衡后与原平衡相比，平衡移动只是减弱作用，新平衡状态氮气的体积百分含量减小；
（3）①恒压容器中起始充入1mol N₂、3mol H₂、16mol NH₃，氨气的浓度远远大于氮气和氢气的浓度，反应达到平衡后气体体积增大，说明反应逆向进行；
②依据化学平衡三段式列式计算；
③依据反应前后气体体积变化，恒压容器中压强之比等于气体物质的量之比分析计算判断；

解答： 解：（1）①2H₂ （g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H═-483.6kJ?mol^-1
     ②NH₃（l）?NH₃（g）△H=+23.4kJ?mol^-1
     ③2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂ （g）△H=+92.4kJ?mol^-1 ．
依据盖斯定律：①×3+③×2+②×4得：4NH₃（l）+3O₂ （g）═2N₂（g）+6H₂O（g），则
△H=（-483.6kJ?mol^-1）×3+（+92.4kJ?mol^-1 ）×2+（+23.4kJ?mol^-1）×4=-1172.4kJ?mol^-1，
故答案为：-1172.4kJ?mol^-1；
（2）①依据化学平衡三段式列式计算
              N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）  a       b          0
变化量（mol） 5        15        10
平衡量（mol） 1        3         10
起始量=变化量+平衡量得到：a=6，b=18；
故答案为：6；  
②平衡后，再充入12mol NH₃，化学平衡将向左移动，随反应进行最后达到新的平衡，新平衡状态下，氮气的体积百分比减小；
故答案为：左；小于；
（3）①起始充入1mol N₂、3mol H₂、16mol NH₃，容器的容积为V L．达到平衡后，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，此时容器的容积为1.1V L，气体体积增大，说明反应逆向进行达到平衡状态，逆反应速率大于正反应速率；
依据平衡三段式列式得到：
               N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）   1      3          16
变化量（mol）   a-1    b-3        16-c
平衡量（mol）   a       b          c
平衡后 体积增大到1.1V，则增大的体积是反应的氨气的体积，

1+3+16

a+b+c

=

V

1.1V

，a+b+c=22 ①
（a-1）：（b-3）=1：3，b=3a  ②
（a-1）：（16-c）=1：2  ③
联立①②③得到：a=2，b=6，c=14
故答案为：小于；6；
②若平衡后再充入9molNH₃，氮气和氢气物质的量之比为1：3，开始相当于氨气起始量为16+2=18mol，达到平衡状态气体体积增大为1.1V，再加入9mol氨气，依据体积之比等于物质的量之比得到，18：1.1V=（18+9）：V新，重新建立平衡时容器的容积V新=1.65V；
故答案为：1.65V．

点评：本题考查了反应热的计算、化学平衡影响因素分析判断，平衡计算的分析应用，注意恒温恒压容器中气体体积变化和达到平衡的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．