Question

(10分每空2分)室温下，在一个容积为1L的密闭容器中，充入1molN2和3molH2，发生如下反应：N2+3H22NH3，5min后到达平衡，平衡后混合气体的压强为起始压强的3\4，此时放出的热量为 42KJ,则：

（1）平衡时N2的物质的量为 mol

（2）5min内用H2表示的反应速率为 mol/(L.min）

（3）若向该1L密闭容器中再充入1molN2，则H2的转化率 （填变大、变小或不变）

（4）写出N2和H2反应生成NH3的热化学反应方程式：

（5）写出该反应的平衡常数的表达式：

Answer 1

（1）0.5 （2）0.3 （3）变大

（4）N2(g)+3H2（g）=2NH3（g）△H=—94KJ/mol

（5）K=c2（NH3）/c（N2）c3（H2）

【解析】

试题分析：

（1）利用三段式可以得到：

N2 + 3H2 2NH3，

起始1mol 3mol 0

变化 x 3x 2x

平衡（1-x）mol (3-3x)mol 2xmol

平衡后混合气体的压强为起始压强的3\4，即气体的总物质的量为起始的3\4，可以列式：

（1-x）mol+(3-3x)mol+2xmol＝3\4（1mol+3mol）

解得x＝0.5 mol

（2）△c（H2）＝3x/1L＝1.5 mol/L，

v（H2）＝△c/△t＝（1.5 mol/L）/5min＝0.3 mol/(L.min）

（3）若向该1L密闭容器中再充入1molN2，由于反应物的浓度增大，平衡右移，H2的转化率会变大；

（4）根据题意，当有0.5 mol N2 参加反应时，放出的热量为 42KJ,则有1mol N2 参加反应时，放出的热量为 94KJ,所以N2和H2反应生成NH3的热化学反应方程式为：N2(g)+3H2（g）=2NH3（g）△H=—94KJ/mol；

（5）平衡常数的表达式为生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值，故该反应的平衡常数的表达式为：K=c2（NH3）/c（N2）c3（H2）。

考点：考查化学反应速率、化学平衡的计算