Question

一定条件下，向装有固体催化剂且容积不变的密闭容器中通入1molN₂和4molH₂使之发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol  平衡时容器内气体压强为起始时的80%．
（1）通入1molN₂和4molH₂，达到平衡时，放出的热量为

46.1kJ

；
（2）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃（a、b、c均不等于0），达到相同的平衡．
①（1）和（2）放出的热量值

C

（填序号）
A．一定相等  B．前者一定小 C．前者一定大   D．不能确定
②a、b、c必须满足的关系是（一个用a、c表示，另一个用b、c表示）

a+0.5c=1，b+1.5c=4

③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，a的取值范围是

0.5＜a≤1

．

Answer 1

分析：（1）根据反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），利用三段式计算；
（2）①根据等效平衡，放出热量相同；
②根据等效平衡计算a、b、c关系；
③达到平衡时氮气物质的量为0.5mol，氮气物质的量大于0.5mol，反应会向着正向移动．

解答：解：（1）设反应了xmol氮气，利用三段式计算：
      N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始：1mol    4mol       0
转化：x       3x        2x
平衡：1-x    4-3x        2x
根据压强之比等于物质的量之比，则有：（1-x+4-3x+2x）÷（1+4）=0.8，
解之得x=0.5，
由热化学反应方程式可知此时反应的氮气为0.5mol，所以放出的热量等于92.2kJ×0.5mol=46.1kJ，
故答案为：46.1kJ；
（2）①由于（2）中由于氨气存在，故参加反应的氮气的物质的量比（1）中少，所以放出的热量（1）＞（2），
故选C；
②根据等效平衡，氨气的物质的量按照化学计量数换算成氮气和氢气的，一定满足1mol氮气、4mol氢气，
即：a+0.5c=1，
b+1.5c=4，
故答案为：a+0.5c=1，b+1.5c=4；
③达到平衡状态时，氮气的物质的量为0.5mol，所以氮气物质的量大于0.5mol时，平衡向着向左移动，正反应速率大于逆反应速率，
所以a的范围为：0.5＜a≤1，
故答案为：0.5＜a≤1．

点评：本体考查化学平衡移动问题，题目难度较大，注意化学平衡计算的方法，特别是（2）注意从等效平衡的角度分析．