练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    在恒温恒容的密闭容器中，通入x mol N2和y mol H2发生如下反应：N2+3H22NH3，，平衡后，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体总的物质的量为3.6mol，容器内的压强变为原来的90%．又知N2和H2的转化率相同．
    （1）通过计算说明起始充入N2和H2的物质的量分别为：x=______，y=______．平衡后NH3的体积分数______
    （2）写出该反应的热化学方程式______．
    （3）如果把上述反应在恒温恒压的条件下反应放出的热量应该______18.4kJ（填大于、小于或等于）．
    （4）若起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达平衡时各物质的含量与上述平衡完全相同．
    ①若c=2，在相同的条件下达平衡时，该反应吸收的热量为______kJ．
    ②若维持反应向正反应方向进行，则起始时c的取值范围为______．
    【答案】分析：（1）化学反应前后，气体的压强之比等于物质的量之比；
    （2）热化学方程式中反应的各物质系数之比等于物质的量之比；
    （3）反应是一个气体体积减小的反应，随着反应的进行，体系的压强越来越小；
    （4）反应放热或吸热的多少与参与反应的物质的量的多少有关，采用归边相等的方法来分析是确定范围的一个方法．
    解答：解：（1）假设氮气和氢气的转化率为α，
                         N2+3H22NH3，
    各物质的起始物质的量x    y            0
    变化的物质的量     xα    yα
    平衡时的物质的量  x-xα    y-yα
    则生成的氨气的物质的量为2xα=，所以y=3x，化学反应前后，气体的压强之比等于物质的量之比，所以=0.9，即 x+y=4，故x=1，y=3，
    并且（x-xα）+（y-yα）+2xα=3.6mol，即α=20%，平衡后NH3的体积分数=×100%=，故答案为：1；3；；
    （2）反应后的物质的量为3.6 mol，因压强为原来的90%，故原气体的物质的量为4 mol，应加入H23 mol，气体的物质的量由4 mol减少到平衡时的3.6 mol，由差量法求得产生
    0.4 mol NH3，由此推知产生2 mol NH3放出热量92 kJ，故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92 kJ/mol；
    （3）反应是一个气体体积减小的反应，随着反应的进行，体系的压强越来越小，如果上述反应在恒温恒压的条件下进行，可以看成是相当于把原平衡增大了压强，则平衡向正向进行，所以放热更多，故答案为：大于；
    （4）此为恒容条件下反应前后化学计量数不等的平衡问题，应采用归边相等的方法来分析：因达到平衡时c为0.4 mol，若要反应向正方向进行，c应小于0.4，故0≤c＜0.4，若c=2 mol，a=0，b=0，反应逆向进行达到平衡时亦剩余0.4 mol，反应掉1.6 mol，故放×92 kJ?mol-1×=73.6 kJ，故答案为：73.6；0≤c＜0.4．
    点评：本题是一道有关热化学知识的综合题，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在恒温恒容的密闭容器中，对可逆反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），下列判断不正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在恒温恒容的密闭容器中，有可逆反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）．下列不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在恒温恒容的密闭容器中，通入x mol N2和y mol H2发生如下反应：N2+3H22NH3，，平衡后，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体总的物质的量为3.6mol，容器内的压强变为原来的90%．又知N2和H2的转化率相同．
    （1）通过计算说明起始充入N2和H2的物质的量分别为：x=
    1
    1
    ，y=
    3
    3
    ．平衡后NH3的体积分数
    1
    9
    1
    9

    （2）写出该反应的热化学方程式
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92kJ/mol
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92kJ/mol
    ．
    （3）如果把上述反应在恒温恒压的条件下反应放出的热量应该
    大于
    大于
    18.4kJ（填大于、小于或等于）．
    （4）若起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达平衡时各物质的含量与上述平衡完全相同．
    ①若c=2，在相同的条件下达平衡时，该反应吸收的热量为
    73.6
    73.6
    kJ．
    ②若维持反应向正反应方向进行，则起始时c的取值范围为
    0≤c＜0.4
    0≤c＜0.4
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在恒温恒容的密闭容器里发生可逆反应：2A（g）+B（g）?2C（g）．容器内开始加入下列各组物质，达到平衡时逆反应速率最小的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在恒温恒容的密闭容器中，有可逆反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）．下列不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（　　）
    A、反应容器中压强不随时间变化而变化B、混合气体颜色保持不变C、混合气体的密度保持不变D、各物质的物质的量浓度保持不变

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案