题目内容

【题目】已知298K时,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),生成2mol NH3放出92.4kJ热量.
(1)在该温度下,取1mol N2(g)和3mol H2(g)在体积为2L的密闭容器中充分反应,放出的热量(填“等于”“大于”或“小于”)92.4kJ;原因是
(2)如果反应5分钟达到平衡时气体总物质的量为2.5mol,则这段时间内氢气的反应速率为 , 达平衡时氮气的转化率为

【答案】
(1)小于;N2和H2的反应是可逆反应,1molN2和3molH2充分反应生成的NH3一定小于2mol,故放出的热量小于理论计算值
(2)0.225mol/(L?min);75%
【解析】解:(1)1mol氮气(g)与3mol氢气(g)生成2mol氨气(g)反应的热量为92.4kJ,由于该反应是可逆反应,加入1molN2和3molH2不可能完全反应,所以放出的热量总是小于92.4kJ,所以答案是:小于;N2和H2的反应是可逆反应,1 mol N2和3 mol H2充分反应生成的NH3一定小于2 mol,故放出的热量小于理论计算值;(2)若反应5分钟达到平衡时气体总物质的量为2.5mol,则气体总物质的量减少了:1mol+3mol﹣2.5mol=1.5mol,

N2(g)+

3H2(g)

2NH3(g)

△n

3

2

n

1.5mol

则n= =2.25mol,
则5min内用氢气表示的平均反应速率为:v(H2)= = =0.225mol/(Lmin);
达到平衡时氢气的转化率为: ×100%=75%,
所以答案是:0.225mol/(Lmin);75%.
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点,需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题.

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