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工业合成氨反应：N2+3H2  2NH3，在一定条件下已达到平衡状态． （1）若降低温度，会使上述平衡向生成氨的方向移动，生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol，则该反应的热化学方程式为______． （2）若在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中，5分钟后反应达平衡时，n（N2）=1.2mol，n（H2）=1.2mol，n （NH3）=0.8mol，则反应速率V（N2）=______mol?L-1?min-1，H2的转化率=______，平衡常数=______．若保持容器的温度和容积不变，将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍，则平衡______（填向左﹑向右或不移动）移动． （3）若在恒温恒压条件下，将1molN2与3molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应，达平衡后，生成a molNH3，这时N2的物质的量为______mol，（用含a的代数式表示）；若开始时只通入N2与H2，达平衡时生成3amolNH3，则开始时应通入N23mol，H2=______mol（平衡时NH3 的质量分数与前者相同）；若开始时通入x molN2﹑6molH2 和2mol NH3，达平衡后，N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol，则x=______mol，y=______mol（用含a的代数式表示）

参考解答

490***127

2025-04-24 16:50:23



（1）因降低温度，平衡向生成氨的方向移动，则正反应为放热反应，生成2molNH3的△H=-46.2KJ/mol×2=-92.4KJ/mol，则热化学方程式为N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.4KJ/mol， 故答案为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.4KJ/mol； （2）5分钟后反应达平衡时，n（N2）=1.2mol，n（H2）=1.2mol，n （NH3）=0.8mol， 设参加反应的氮气的物质的量为x，则参加反应的氢气的物质的量为3x，则 N2+3H2 2NH3， 1 3 2 x 3x 0.8mol 1 x = 2 0.8mol ，x=0.4mol， 反应速率V（N2）= 0.4mol 2L 5min =0.04mol/L．mim， 氢气的转化率为 3×0.4mol 3×0.4mol+1.2mol ×100%=50%， 平衡时的浓度分别为c（N2）=0.6mol/L、c（H2）=0.6mol/L，c （NH3）=0.4mol/L， 则平衡常数K= (0.4mol/L)2 0.6mol/L×(0.6mol/L)3 =1.23（mol/L）-2， 上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍，相当于缩小体积，则压强增大，化学平衡正向移动，即向右移动， 故答案为：0.04；50%；1.23（mol/L）-2；向右； （3）设生成amolmolNH3转化的N2的物质的量为y，则 N2+3H2 2NH3， 1 2 x amol 1 x = 2 amol ，x= a 2 mol， 则平衡时氮气的物质的量为1mol- a 2 mol= 2-a 2 mol， 又在恒温恒压条件1molN2与3molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应，达平衡后，生成a molNH3， 则只通入N2与H2，达平衡时生成3amolNH3，则开始时应通入N23mol，且平衡时NH3 的质量分数与前者相同， 及极限转化后起始的量与原起始量成正比，故H2的物质的量为3mol×3=9mol， 若开始时通入x molN2﹑6molH2和2molNH3，将2molNH3极限转化为反应物，则相当于开始加入（x+1）molN2﹑（6+3）molH2， 达平衡后，NH3的物质的量3amol， 则（x+1）mol：（6+3）mol=1：3，解得x=2mol， 由恒温恒压条件，两种情况中起始的反应物的物质的量成正比，则平衡时各物质的含量成正比， 则1molN2与3molH2的混合气体通入发生反应时平衡时氮气的物质的量为 2-a 2 mol， 故开始时通入2molN2﹑6molH2和2molNH3的混合气体通入发生反应时平衡时氮气的物质的量为 2-a 2 mol×3= 6-3a 2 mol， 故答案为： 2-a 2 ；9；2； 6-3a 2 ．

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