Question

（1）拆開1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol N≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ，391kJ，946kJ．則理論上1mol N₂生成NH₃

 

熱量（填：“吸收”或“放出”）

 

kJ；事實上，反應的熱量總小于理論值，理由是

 

．
（2）在2L的密閉容器中放入4molN₂O₅，發(fā)生如下反應：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）．反應5min后，測得N₂O₅轉化了20%，則：υ（NO₂）為

 

；5min時，N₂O₅占混合氣體體積分數是

 

．
（3）某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據圖中數據填空：
①該反應的化學方程式為

 

．
②若X、Y、Z均為氣體，2min后反應達到平衡，此時體系的壓強是開始時的

 

倍；
③達平衡時，容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始投料時

 

（填“增大”“減小”或“相等”）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,有關反應熱的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，據此計算解答；該反應是可逆反應，因此放出的熱量總是小于理論計算值；
（2）計算參加反應的五氧化二氮的物質的量，利用三段式計算各組分物質的量變化量、5min時物質的量，根據v=

△n V

△t

計算v（NO₂），N₂O₅氣體體積分數=

五氧化二氮的物質的量

混合氣體總的物質的量

；
（3）①X、Y的物質的量減小，為反應物，Z的物質的量增大為生成物，最終X、Y的物質的量不變，且不為0，屬于可逆反應，結合化學計量數之比等于物質的量變化量之比書寫方程式；
②恒溫恒壓下，壓強之比等于物質的量之比；
③混合氣體總的質量不變，結合M=

m

n

判斷．

解答： 解：（1）反應N₂+3H₂?2NH₃ 的焓變△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，故1mol氮氣反應放出92kJ熱量，該反應是可逆反應，充分反應的最終結果是達到最大限度（即化學平衡狀態(tài)），因此放出的熱量總是小于理論計算值，
故答案為：放出；92kJ；該反應是可逆反應，充分反應的最終結果是達到最大限度（即化學平衡狀態(tài)），因此放出的熱量總是小于理論計算值；
（2）反應5min后，測得N₂O₅轉化了20%，則參加反應的五氧化二氮的物質的量=4mol×20%=0.8mol，則：
          2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）
開始（mol）：4         0        0 
變化（mol）：0.8        1.6      0.4
5min（mol）：3.2        1.6      0.4
則υ（NO₂）=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/（L?min）；
5min時，N₂O₅占混合氣體體積分數=

3.2mol

3.2mol+1.6mol+0.4mol

=61.5%
故答案為：0.16mol/（L?min）；61.5%；
（3）①X、Y的物質的量減小，為反應物，Z的物質的量增大為生成物，最終X、Y的物質的量不變，且不為0，屬于可逆反應，X、Y、Z的化學計量數之比=（1-0.7）：（1-0.9）：0.2=3：1：2，故反應方程式為：3X+Y?2Z，
故答案為：3X+Y?2Z；
②恒溫恒壓下，壓強之比等于物質的量之比，故2min后反應達到平衡，此時體系的壓強是開始時的

0.9mol+0.7mol+0.2mol

2mol

=0.9倍，
故答案為：0.9；
③混合氣體總的質量不變，隨反應進行，混合氣體總的物質的量減小，結合M=

m

n

可知，混合氣體平均相對分子質量增大，
故答案為：增大．

點評：本題考查化學反應速率計算、化學平衡計算等，難度中等，（3）中關鍵是化學方程式的確定，難度中等．