Question

1．某溫度下，在2L容積固定的密閉容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后達到平衡狀態(tài)，此時測得反應物的物質(zhì)的量之和等于生成物的物質(zhì)的量，且放出QkJ的熱量．回答下列問題
（1）平衡時氨氣的物質(zhì)的量濃度為1.5mol/L．
（2）平衡時N₂的轉(zhuǎn)化率為75%．
（3）寫出N₂與H₂反應合成NH₃的熱化學方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol．

Answer 1

分析 某溫度下，在2L容積固定的密閉容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后達到平衡狀態(tài)，測得反應物的物質(zhì)的量之和等于生成物的物質(zhì)的量，則：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：2      7         0
變化量（mol）：x      3x        2x
平衡量（mol）：2-x    7-3x      2x
所以2-x+7-3x=2x，解得x=1.5
（1）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算平衡時氨氣濃度；
（2）氮氣轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應的氮氣物質(zhì)的量}{氮氣起始物質(zhì)的量}$×100%；
（3）1.5mol氮氣反應放出熱量為QkJ，則1mol氮氣反應放出的熱量為$\frac{2}{3}$QkJ，注明物質(zhì)聚集狀態(tài)與焓變書寫熱化學方程式．

解答 解：某溫度下，在2L容積固定的密閉容器中充入2mol N₂和7mol H₂，10min后達到平衡狀態(tài)，測得反應物的物質(zhì)的量之和等于生成物的物質(zhì)的量，則：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：2      7         0
變化量（mol）：x      3x        2x
平衡量（mol）：2-x    7-3x      2x
所以2-x+7-3x=2x，解得x=1.5
（1）平衡時氨氣濃度為$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，故答案為：1.5mol/L；
（2）氮氣轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.5mol}{2mol}$×100%=75%，故答案為：75%；
（3）1.5mol氮氣反應放出熱量為QkJ，則1mol氮氣反應放出的熱量為$\frac{2}{3}$QkJ，熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-$\frac{2}{3}$Q　kJ/mol．

點評 本題考查化學平衡計算、熱化學方程式書寫，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．