Question

Ⅰ．在某壓強恒定的密閉容器中加入2molN₂和4molH₂，發(fā)生如下反應：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol
達到平衡時，體積為反應前的

2

3

．求：
（1）達到平衡時，N₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）若向該容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，且a、b、c均為正數(shù)，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同．試比較反應放出的能量：（1）

 

（2）（＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ．若將2molN₂和4molH₂放入起始體積相同的恒容容器中，在與Ⅰ相同的溫度下達到平衡．試比較平衡時NH₃的濃度：Ⅰ

 

Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：Ⅰ．（1）體積之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計算反應后混合氣體總的物質(zhì)的量，利用差量法計算參加反應的氮氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計算；
（2）開始加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與原平衡相同，為等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足氮氣為2mol、氫氣為4mol，（2）中由于氨氣存在，故參加反應的氮氣的物質(zhì)的量比（1）中少；
Ⅱ．若將2molN₂和4molH₂放入起始體積相同的恒容容器中，在與Ⅰ相同的溫度下達到平衡，等效為在Ⅰ平衡基礎(chǔ)上增大體積降低壓強，平衡時濃度混合氣體濃度降低．

解答： 解：Ⅰ．（1）體積之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡后反應混合氣體總的物質(zhì)的量為（2mol+4mol）×

2

3

=4mol，
則：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g） 物質(zhì)的量減少
    1                           2
   n（N₂）                    6mol-4mol=2mol
故n（N₂）=1mol，氮氣的轉(zhuǎn)化率=

1mol

2mol

×100%=50%，
故答案為：50%；
（2）開始加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與原平衡相同，為等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足氮氣為2mol、氫氣為4mol，（2）中由于氨氣存在，故參加反應的氮氣的物質(zhì)的量比（1）中少，所以放出的熱量（1）＞（2），
故答案為：＞；
Ⅱ．若將2molN₂和4molH₂放入起始體積相同的恒容容器中，在與Ⅰ相同的溫度下達到平衡，等效為在Ⅰ平衡基礎(chǔ)上增大體積降低壓強，平衡時濃度混合氣體濃度降低，平衡時NH₃的濃度：Ⅰ＞Ⅱ，
故答案為：＞．

點評：本題考查化學平衡計算、等效平衡等，難度中等，注意理解掌握等效平衡規(guī)律．