Question

己知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)△H=-92.60kJ/mol

根据表中数据回答：

（1）反应进行到20min时放出的热量为__________kJ。

（2）0-10min内的平均反应速率v(N₂)为__________mol/(L·min)

（3）此温度下该逆反应的化学平衡常数K(逆)=__________(保留两位小数).

（4）反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00mol，化学平衡将__________(填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”)。

Answer

（1）27.78；（2）0.005；（3）27/4(或6.75)；（4）正向移动

【解析】

试题分析：（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.20kJ•mol-1，生成2mol氨气放热92.60kJ，反应进行到20min时，氮气的物质的量变化了1.5mol-1.2mol=0.3mol，则生成氨气0.6mol，放出的热量为kJ/mol×0.6mol=27.78kJ，故答案为：27.78；

（2）0-10min内，反应氢气物质的量=4.5mol-4.2mol=0.3mol，反应的氮气的物质的量为0.1mol， N2的平均反应速度率为：v(N2)==0.005mol/(L•min)，故答案为：0.005mol/(L•min)；

（3）根据表中数据可知，反应在第30和40min时间段内氨气的物质的量不变，说明达到了平衡状态，此时生成了1.00mol氨气，

列出化学平衡的三段式为

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，

反应开始前(mol) 1.5 4.5 0

变化量(mol) 0.5 1.5 1

平衡时(mol) 1 3 1

平衡时浓度(mol/L) 0.500 1.500 0.5

此温度下该反应的化学平衡常数K===，

因此该温度下反应：2NH3N2+3H2的化学平衡常数K==6.75，故答案为：6.75；

（4）反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，此时Qc===＜K=，反应向正反应方向移动，胡答案为：正向移动。

【考点定位】考查化学平衡的计算

【名师点晴】本题考查了化学平衡状态的判断、反应热的计算、化学平衡常数的计算与应用、化学反应速率与化学计量数的关系等知识，涉及的知识点较多，试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率。有关化学平衡的计算常常使用三段式解题，要正确理解和灵活运用三段式法在化学平衡计算中的应用。