Question

（1）在一定溫度下，向一個(gè)容積不變的容器中，通入2molN₂和8molH₂及固體催化劑，使之反應(yīng)。已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H=-92.2kJ·mol^-1。平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的80％。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

①平衡時(shí)N₂的物質(zhì)的量        , H₂的轉(zhuǎn)化率        

②達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量為            。

（2）在一個(gè)容積為500 mL的密閉容器中，充入5 mol H₂和2 mol CO。在一定溫度和一定壓強(qiáng)下，發(fā)生如下反應(yīng)：2H₂(g)＋CO(g)  CH₃OH(g)，經(jīng)過(guò)5 min后達(dá)到平衡狀態(tài)。若此時(shí)測(cè)得CH₃OH蒸氣的濃度為2 mol/L，求：（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

①以H₂的濃度變化表示的該反應(yīng)的速率

②達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率

③該溫度下的K

 

Answer 1

【答案】

（1）①1摩爾

②37.5%

③92.2kJ

（2）①v(H₂)＝0.8 mol/(L·min)  

②50%  

③0.028

【解析】

試題分析：解：（1）設(shè)反應(yīng)掉的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為x，即

N₂(g)    +3H₂(g)         2NH₃(g)

起始的物質(zhì)的量（mol）  2         8                       0

轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量（mol）  x         3x                      2x

平衡的物質(zhì)的量（mol）2-x        8-3x                     2x

根據(jù)PV=nRT，所以（10-2x）/10=80％，所以x為1mol，

所以平衡時(shí)N₂的物質(zhì)的量為2-1=1mol，

H₂的轉(zhuǎn)化率=3x/8=3*1/8*100%=37.5%

達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量=1*92.2kJ=92.2kJ

（2）設(shè)反應(yīng)掉的氫氣的物質(zhì)的量為x，即

2H₂(g) ＋   CO(g)        CH₃OH(g)

起始的物質(zhì)的量（mol）     5          2                      0

轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量（mol）     x         0.5x                     0.5x

平衡的物質(zhì)的量（mol）   5-x        2-0.5x                    0.5x

有因?yàn)镃H₃OH蒸氣的濃度為2 mol/L，所以0.5x=2×0.5，所以x=2mol，

所以以H₂的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(H₂)="2/0.5/5=0.8" mol/(L·min)，

達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率=1/2×100%=50%，

K=c（CH₃OH）/c²（H₂）c（CO）=2/（6*6*2）=0.028。

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算，有一定的綜合性，考查的知識(shí)點(diǎn)比較全面，是一道不錯(cuò)的計(jì)算題