Question

14．（1）298K时合成氨，每生成1摩氨气，同时放出46.2kJ的热量．
则该反应的热化学方程式为：N₂（g）十3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．
在该温度下，取1molN₂和3molH₂放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4kJ，其原因是合成氨反应是可逆反应，△H=-92.4kJ/mol是1molN₂ 和3molH₂完全反应放出的热量．现在将1molN₂ 和3molH₂在此条件下反应，因其为可逆反应，必然不能完全反应，放出的热量必小于92.4kJ．
（2）将两种浓度都是1mol/L 的气体X₂、Y₂在密闭容器中的反应生成Z，平衡时测得各物质的浓度是：[X₂]=0.58mol/L，[Y₂]=0.16mol/L，[Z]=0.84mol/L，则Z的分子式为XY₂．

Answer 1

分析 （1）每生成1mol氨气，同时放出46.2kJ的热量，生成2nol氨气放热标92.4KJ，注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式，N₂和H₂反应生成NH₃的反应为可逆反应，反应为：N₂+3H₂?2NH₃，可逆反应不能完全进行到底，反应物的转化率不能达到100%，此温度下的1molN₂和3molH₂放在一密闭容器中，不能生成2molNH₃，则反应放出的热量小于92.0kJ；
（2）根据浓度的变化计算反应速率，再利用反应速率之比等于化学计量数之比来确定反应式；

解答 解：（1）每生成1mol氨气，同时放出46.2kJ的热量，生成2nol氨气放热标92.4KJ，注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为：N₂（g）十3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，合成氨反应是可逆反应，△H=-92.4kJ/mol是1molN₂ 和3molH₂完全反应放出的热量．现在将1molN₂ 和3molH₂在此条件下反应，因其为可逆反应，必然不能完全反应，放出的热量必小于92.4kJ，
故答案为：N₂（g）十3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，该反应是可逆反应，1molN₂和3molH₂不可能完全反应，所以放出的热量总是小于92.4kJ；
（2）X₂、Y₂浓度都是1mol•L^-1，达到平衡时c（X₂）=0.58mol•L^-1、c（Y₂）=0.16mol•L^-1、c（Z）=0.84mol•L^-1，
则X₂、Y₂、Z的反应速率之比为$\frac{1mol/L-0.58mol/L}{t}$：$\frac{1mol/L-0.16mol/L}{t}$：$\frac{0.84mol/L-0}{t}$=1：2：2，
由反应速率之比等于化学计量数之比可知，该反应式为X₂+2Y₂?2Z，依据原子守恒得到Z的化学式为XY₂；故答案为：XY₂；
故答案为：XY₂；

点评 本题考查了化学平衡计算应用主要是化学反应速率之比等于化学方程式系数之比，反应速率、平衡平衡状态的判断及读图表能力，难度中等，化学反应的可逆性，注意把握可逆反应的特征，应不能完全进行到底，反应物的转化率不能达到100%．