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工业上合成氨的热反应方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92  kJ/mol
(1)若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为946  kJ、436  kJ,则断开1molN—H需吸收的能量为                           kJ。
(2)在恒温恒压的条件下,将2mol  N2和6molH2通入一容积可变的容器中反应,达到平衡后气体的体积为反应前的75%,则该过程释放的能量为                   kJ,氮气的转化率为                       ,平衡后氨气占混合气体的体积分数为                                                 。
(3)若将1mol  N2和1molH2通入两个相同体积的密闭容器甲和乙中,甲容器保持温度和体积不变,乙容器保持温度和压强不变,经过一段时间后,两容器均达到平衡状态。
①建立平衡所需的时间:甲               乙(填“>”,“<”或“=”)
②达到平衡后氨气的体积分数:甲               乙(填“>”,“<”或“=”)
(1)  391(2)  92;50%;或33.3%     (3)①   >     ②   <

试题分析:(1)因反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,设N-H键能为  xkJ/mol,则945.6kJ/mol+3×436  kJ/mol-6×x  kJ/mol=-92.2kJ/mol,解得x=391。
(2)                       N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol)          2            6                    0
转化量(mol)          x            3x                2x
平衡量(mol)      2-x      6-3x              2x
则根据达到平衡后气体的体积为反应前的75%可知=0.75
解得x=1
所以该过程释放的能量为92kJ
氮气的转化率为×100%=50%
平衡后氨气占混合气体的体积分数为=
(3)①根据方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知,正方应是体积减小的可逆反应,所以如果保持容积不变,则压强降低,这说明在反应过程中乙容器中的压强始终大于甲容器中的压强。压强大,反应速率快,到达平衡的时间少,即建立平衡所需的时间:甲>乙。
②正方应是体积减小的可逆反应,因此压强大有利于平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数增大,所以达到平衡后氨气的体积分数:甲<乙。
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回答下列问题:
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