Question

13．在一定温度下，在一个容积不变的有催化剂的容器中，通入2molN₂和8molH₂．已知：N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（s）△H=-92.2kJ/mol，达到平衡时容器内气体压强为起始时的80%．
（1）达到平衡时，N₂的转化率为50%．
（2）达到平衡时，容器内NH₃的体积分数为25%．
（3）达到平衡时，放出的热量等于（填“大于”、“小于”或“等于”）92.2kJ．

Answer 1

分析 在一定温度下，在一个容积不变的有催化剂的容器中，通入2moL N₂和8moL H₂，设转化氮气为xmol，则：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：2       8        0
转化量（mol）：x       3x       2x
平衡量（mol）：2-x     8-3x     2x
达到平衡时容器内气体压强为起始时的80%，则10-2x=10×80%，解得x=1，据此进行计算．

解答 在一定温度下，在一个容积不变的有催化剂的容器中，通入2moL N₂和8moL H₂，设转化氮气为xmol，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：2      8        0
转化量（mol）：x      3x       2x
平衡量（mol）：2-x    8-3x     2x
达到平衡时容器内气体压强为起始时的80%，则：2+8-2x=（2+8）×80%，解得：x=1，
（1）达到平衡时，N₂的转化率为：$\frac{1mol}{2mol}$×100%=50%，
故答案为：50%；
（2）达到平衡时，容器内NH₃的体积分数为：$\frac{2mol}{8mol}$×100%=25%，
故答案为：25%；
（3）参加反应的n（N₂）=1mol，所以放出的热量为：1mol×92.2kJ•mol^-1=92.2kJ，
故答案为：等于．

点评 本题考查化学平衡计算素，题目难度中等，明确压强与气体物质的量的关系为解答关键，注意三段式解题法在化学平衡计算中应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．