Question

在一容積為2L的密閉容器中，充入4mol氮氣和12mol氫氣，使其在一定條件下發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），2min末測得NH₃為0.8mol，則：
（1）以N₂的濃度變化表示該反應在2min內的平均反應速率為

 

；
（2）H₂在2min末的體積分數為

 

（保留兩位有效數字）；
（3）2min末N₂的轉化率為

 

；
（4）已知在25℃，101kPa下，拆開1mol N₂中的化學鍵需消耗946kJ的能量，拆開1mol H₂中的H-H鍵要消耗436kJ的能量，而形成1mol N-H鍵會放出391kJ的能量．試通過以上數據計算當反應掉1molN₂和3molH₂生成2molNH₃時會

 

（填“放出”或“吸收”）

 

熱量；
（5）若將1mol N₂和3molH₂置于絕熱密閉容器中，并在上述條件下反應，發(fā)現熱量實測值（恢復到25℃，101kPa）遠小于上述計算值，你認為最可能的原因是．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：利用三段式可求得平衡時各成分的濃度，進而求得反應速率、體積分數、轉化率，根據能量守恒可求得反應熱，根據可逆反應的特點分析原因；

解答： 解：利用三段式
                  N₂ +3H₂?2NH₃
起始量（mol/L）    2      6             0   
變化量（mol/L）   0.2    0.6           0.4  
2min量（mol/L）  1.8     5.4           0.4   
（1）以N₂的濃度變化表示該反應2min內的平均反應速率為

0.2mol/L

2min

=0.1mol/（L?min），故答案為：0.1mol/（L?min）；

（2）H₂在2min末的體積分數為

5.4

1.8 +5.4+0.4

×100%=71%，故答案為：71%；
（3）2min末N₂的轉化率為

0.2

2

×100%=10%，故答案為：10%；
（4）根據反應  N₂ +3H₂?2NH₃可知，1mol N₂和3molH₂完全反應的熱量變化=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和=946kJ+436kJ×3-391kJ×6=-92kJ，故該反應的△H=-92kJ/mol，故該反應為放熱反應，故答案為：放出；92kJ；
（5）若將1mol N₂和3molH₂置于絕熱密閉容器中，并在上述條件下反應，由于反應 N₂ +3H₂?2NH₃為可逆反應，即反應不能完全進行，也就是說1mol N₂和3molH₂未完全反應，所以產生的熱量要遠小于上述計算值，故答案為：反應 N₂ +3H₂?2NH₃為可逆反應，1mol N₂和3molH₂不能完全轉化成2molNH₃；

點評：本題主要考查化學平衡的相關計算以及可逆反應的特征的應用，難度中等，解題是要運用好三段式的計算方法以及概念計算的公式．