Question

在恒溫恒容的密閉容器中通入1 mol N₂和X mol H₂發(fā)生如下反應(yīng)：N₂+3H₂2NH₃。達(dá)到平衡后，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量為18.4 kJ，混合氣體的物質(zhì)的量為3.6 mol，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的90%。

(1)起始時(shí)充入H₂物質(zhì)的量為_(kāi)______________mol。

(2)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。

(3)若起始時(shí)加入N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為a、b、c，達(dá)到平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量與上述平衡相同。

①若維持反應(yīng)向正方向進(jìn)行，則起始時(shí)c的取值范圍是______________________________。

②若c=2 mol，在相同條件下達(dá)到平衡時(shí)，該反應(yīng)吸收的熱量為_(kāi)______________kJ。

Answer 1

(1)3

(2) N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；ΔH=-92 kJ·mol^-1

(3)①0 mol≤c＜0.4 mol

②73.6

解析：反應(yīng)后的物質(zhì)的量為3.6 mol，因壓強(qiáng)為原來(lái)的90％，故原氣體的物質(zhì)的量為4 mol.應(yīng)加入H₂3 mol.

氣體的物質(zhì)的量由4 mol減少到平衡時(shí)的3.6 mol，由差量法求得產(chǎn)生0.4 mol NH₃，由此推知產(chǎn)生2 mol NH₃放出熱量92 kJ.

此為恒容條件下反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)不等的平衡問(wèn)題，應(yīng)采用歸邊相等的方法來(lái)分析：

因達(dá)到平衡時(shí)c為0.4 mol，若要反應(yīng)向正方向進(jìn)行，c應(yīng)小于0.4，故0≤c＜0.4.

若c=2 mol，a=0，b=0，反應(yīng)逆向進(jìn)行達(dá)到平衡時(shí)亦剩余0.4 mol，反應(yīng)掉1.6 mol，故放熱×92 kJ·mol^-1÷2＝73.6 kJ.