Question

（1）已知：N≡N的键能是946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，请根据此次而出合成氨反应的热化学方程式

 

，该反应的熵变△S

 

0（填“＜”、“=”或“＞”）．
（2）将1mol N₂与3mol H₂混合置于容积为10L的密闭容器中．
①温度为T₁时，混合气体中氨的物质的量分数为25%，则N₂的转化率为

 

．
②当温度由T₁变化到T₂（T₂＞T₁）时（如图），平衡常数K_A

 

K_B（填“＜”、“=”或“＞”）．
③温度在T₁时，若起始时向10L密闭容器中加入N₂0.5mol、H₂1.5mol、NH₃1mol．当反应达到平衡时，混合气体中氨的物质的量分数为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,反应热和焓变,物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）反应热=反应物键能之和-生成物中键能之和，利用化学计量数关系分析熵变；
（2）N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）
开始 1       3                 0
转化 x       3x                2x
平衡1-x     3-3x               2x

2x

4-2x

×100%=25%，解答x=0.4mol，
结合该反应为放热反应及等效平衡来解答．

解答： 解：（1）N≡N的键能是946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为391kJ/mol，则
N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，
该热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H=-92 kJ/mol，
该反应为气体体积减小的反应，则△S＜0，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H=-92 kJ/mol；＜；
（2）N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）
开始 1       3                 0
转化 x       3x                2x
平衡1-x     3-3x               2x

2x

4-2x

×100%=25%，解答x=0.4mol，
①N₂的转化率为

0.4mol

1mol

×100%=40%，故答案为：40%；            
②当温度由T₁变化到T₂（T₂＞T₁）时，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，则K_A＞K_B，故答案为：＞；
（3）若起始时向10L密闭容器中加入N₂0.5mol、H₂1.5mol、NH₃1mol，极限转化为起始量，氮气、氢气的起始量相同，二者为等效平衡，平衡体系中混合气体中氨的物质的量分数不变，仍为25%，故答案为：25%．

点评：本题考查化学平衡的计算及反应热的计算，把握化学平衡三段法计算及平衡移动、反应热与键能的关系为解答的关键，侧重学生分析能力、计算能力的考查，题目难度中等．