Question

一定條件下，向裝有固體催化劑且容積不變的密閉容器中通入1molN₂和4molH₂使之發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol  平衡時容器內氣體壓強為起始時的80%．
（1）通入1molN₂和4molH₂，達到平衡時，放出的熱量為

46.1kJ

；
（2）保持同一反應溫度，在相同的容器中，將起始物質的量改為a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃（a、b、c均不等于0），達到相同的平衡．
①（1）和（2）放出的熱量值

C

（填序號）
A．一定相等  B．前者一定小 C．前者一定大   D．不能確定
②a、b、c必須滿足的關系是（一個用a、c表示，另一個用b、c表示）

a+0.5c=1，b+1.5c=4

③欲使起始時反應表現為向正反應方向進行，a的取值范圍是

0.5＜a≤1

．

Answer 1

分析：（1）根據反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），利用三段式計算；
（2）①根據等效平衡，放出熱量相同；
②根據等效平衡計算a、b、c關系；
③達到平衡時氮氣物質的量為0.5mol，氮氣物質的量大于0.5mol，反應會向著正向移動．

解答：解：（1）設反應了xmol氮氣，利用三段式計算：
      N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始：1mol    4mol       0
轉化：x       3x        2x
平衡：1-x    4-3x        2x
根據壓強之比等于物質的量之比，則有：（1-x+4-3x+2x）÷（1+4）=0.8，
解之得x=0.5，
由熱化學反應方程式可知此時反應的氮氣為0.5mol，所以放出的熱量等于92.2kJ×0.5mol=46.1kJ，
故答案為：46.1kJ；
（2）①由于（2）中由于氨氣存在，故參加反應的氮氣的物質的量比（1）中少，所以放出的熱量（1）＞（2），
故選C；
②根據等效平衡，氨氣的物質的量按照化學計量數換算成氮氣和氫氣的，一定滿足1mol氮氣、4mol氫氣，
即：a+0.5c=1，
b+1.5c=4，
故答案為：a+0.5c=1，b+1.5c=4；
③達到平衡狀態時，氮氣的物質的量為0.5mol，所以氮氣物質的量大于0.5mol時，平衡向著向左移動，正反應速率大于逆反應速率，
所以a的范圍為：0.5＜a≤1，
故答案為：0.5＜a≤1．

點評：本體考查化學平衡移動問題，題目難度較大，注意化學平衡計算的方法，特別是（2）注意從等效平衡的角度分析．