Question

一定溫度下在一個容積不變的容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：

N₂（g）+3H₂(g)2NH₃（g）;ΔH=-92.2 kJ·mol^-1

（1）向該容器中通入1 mol N₂，4 mol H₂，平衡時氣體壓強(qiáng)為起始時的80%。則放出的熱量為____________kJ。

（2）保持相同溫度，若向該容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，如果a、b、c滿足一定的關(guān)系時，達(dá)平衡時H₂、N₂、NH₃的物質(zhì)的量與（1）平衡時完全相同。

則：①達(dá)到平衡時，（1）與（2）放出的熱量__________（填序號）。

A.一定相等               B .前者一定小                C.前者大于或等于后者

②a、b、c必須滿足的關(guān)系是（一個用a、c表示，另一個用b、c表示）________，________。

③欲使起始時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，a的取值范圍是：________。

Answer 1

（1）46.1  （2）①C  ②a+=1  b+=4  ③0.5＜a≤1

解析：(1)根據(jù)氣態(tài)方程pV=nRT，上述反應(yīng)達(dá)平衡后，T、V恒定，n與p成正比，依據(jù)反應(yīng)可得：

   N₂（g）+3H₂(g)2NH₃(g); ΔH=-92.2 kJ   n(減少)

   1 mol    3 mol              2 mol       -92.2 kJ         2 mol

0.5 mol   1.5 mol            1 mol       -46.1 kJ     (1+4)mol×(1-80%)=1 mol

即反應(yīng)后放出的熱量為46.1 kJ。

（2）在恒溫恒容條件下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。因此與（1）平衡完全相同時，a、b、c必須滿足a+=1，b+c=4，發(fā)生變化的N₂和H₂的物質(zhì)的量一定不會大于反應(yīng)（1），因此反應(yīng)放出的熱量也一定不會大于46.1 kJ。因平衡時N₂的物質(zhì)的量為0.5 mol，欲使起始時反應(yīng)正向進(jìn)行，則a的取值范圍是0.5＜a≤1。