Question

工業(yè)上合成氨的熱反應(yīng)方程式如下：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H＝－92  kJ/mol
（1）若已知破壞1mol鍵、H—H鍵鍵分別需吸收的能量為946  kJ、436  kJ，則斷開(kāi)1molN—H需吸收的能量為                           kJ。
（2）在恒溫恒壓的條件下，將2mol  N₂和6molH₂通入一容積可變的容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡后氣體的體積為反應(yīng)前的75%，則該過(guò)程釋放的能量為                   kJ，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為                       ，平衡后氨氣占混合氣體的體積分?jǐn)?shù)為                                                 。
（3）若將1mol  N₂和1molH₂通入兩個(gè)相同體積的密閉容器甲和乙中，甲容器保持溫度和體積不變，乙容器保持溫度和壓強(qiáng)不變，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩容器均達(dá)到平衡狀態(tài)。
①建立平衡所需的時(shí)間：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）
②達(dá)到平衡后氨氣的體積分?jǐn)?shù)：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）

Answer 1

（1）  391（2）  92；50%；或33.3%     （3）①   ＞     ②   ＜

試題分析：（1）因反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設(shè)N－H鍵能為  xkJ/mol，則945.6kJ/mol＋3×436  kJ/mol－6×x  kJ/mol＝－92.2kJ/mol，解得x＝391。
（2）                       N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)
起始量（mol）          2            6                    0
轉(zhuǎn)化量（mol）          x            3x                2x
平衡量（mol）      2－x      6－3x              2x
則根據(jù)達(dá)到平衡后氣體的體積為反應(yīng)前的75%可知＝0.75
解得x＝1
所以該過(guò)程釋放的能量為92kJ
氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為×100%＝50%
平衡后氨氣占混合氣體的體積分?jǐn)?shù)為=
（3）①根據(jù)方程式N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)可知，正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以如果保持容積不變，則壓強(qiáng)降低，這說(shuō)明在反應(yīng)過(guò)程中乙容器中的壓強(qiáng)始終大于甲容器中的壓強(qiáng)。壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率快，到達(dá)平衡的時(shí)間少，即建立平衡所需的時(shí)間：甲＞乙。
②正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，因此壓強(qiáng)大有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大，所以達(dá)到平衡后氨氣的體積分?jǐn)?shù)：甲＜乙。