Question

【題目】（1）可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一個放熱反應，有甲乙兩個完全相同的容器，向甲容器中加入1 mol N2和3 mol H2在一定條件下，達到平衡時放出的熱量為Q1，相同條件下，向乙容器中加入2 mol NH3，達到平衡時，吸收的熱量為Q2，已知Q2=4Q1，則甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率為 。

（2）除電解法，工業(yè)煉鎂還可采用硅熱法（Pidgeon法）。即以煅白（CaO·MgO）為原料與硅鐵（含硅75%的硅鐵合金）混合置于密閉還原爐，1200℃下發(fā)生反應：

2(CaO·MgO)(s) + Si(s) Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g)

①已知還原性：Mg ＞ Si，上述反應仍能發(fā)生的原因是______________________________

②由下圖，推測上述反應正向為______（填“吸熱”或“放熱”）反應；平衡后若其他條件不變，將還原爐體積縮小一半，則達到新平衡時Mg(g)的濃度將______（填“升高”“降低”或“不變”）。

③若還原爐容積為400 m3，原料中煅白質(zhì)量為9.6 t，5小時后，測得煅白的轉(zhuǎn)化率為50%，

計算這段時間Mg的生成速率 _________________________________。

Answer 1

【答案】（1）20%

（2）①1200℃時反應生成的鎂以蒸氣的形式逸出，使平衡向正反應方向移動，故能發(fā)生

② 吸熱 不變

④0.025 mol/(L·h)

【解析】（1）已知Q2=4Q1，容器甲乙中發(fā)生的反應是等效的，故Q2+Q1=Q，即5Q1=Q，因此甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率為w = Q1/Q=20%。

（2）①1200℃時反應生成的鎂以蒸氣的形式逸出，使平衡向正反應方向移動，故能發(fā)生；②隨著溫度的升高，產(chǎn)率逐漸增大，故反應正向為吸熱；K=c(Mg)2，溫度不變，K值不變，故達到新平衡時Mg(g)的濃度不變。

④2(CaO·MgO)(s) + Si(s) Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g)

192 48

9.6 t×50% m

m = 1.2 t，n =（1.2×106g）/ 24g/mol = 50000 mol

這段時間Mg的生成速率v = 50000 mol÷（400×103） L ÷ 5 h = 0.025 mol/(L·h)