Question

13．N₂與H₂反應生成NH₃的過程中能量變化曲線如圖所示．若在一個容積固定的密閉容器中充入1mol N₂和 3mol H₂使反應N₂+3H₂?2NH₃達到平衡，測得反應放出熱量為Q kJ
①Q(mào)＜92kJ�。ㄌ睢埃尽�、“＜”或“=”）；
②上述條件下達平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{Q}{92}$�。ㄓ肣表示）．

Answer 1

分析 ①N₂與H₂反應生成NH₃的反應為可逆反應，反應為不能完全轉(zhuǎn)化為生成物；
②根據(jù)反應的熱量之比等于物質(zhì)的量之比求出參加反應的氫氣的物質(zhì)的量，再求出轉(zhuǎn)化率．

解答 解：①由圖可知反應的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=（508-600）kJ•mol^-1=-92kJ•mol^-1，N₂與H₂反應生成NH₃的反應為可逆反應，反應為不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，即1mol N₂和3mol H₂不能完全反應生成1molNH₃，則反應放出的熱量值Q＜92；
故答案為：＜；
②設轉(zhuǎn)化的氫氣為xmol，
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1
         3mol                                 92kJ
         xmol                                        QkJ
則x=$\frac{3Q}{92}$ mol
所以 達平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{3Q}{92}mol}{3mol}$=$\frac{Q}{92}$，
故答案為：$\frac{Q}{92}$．

點評 本題綜合考查化學平衡的計算以及化學反應與能量變化，為高頻考點，側(cè)重考查學生的分析能力和計算能力，注意反應熱的計算以及可逆反應的特點，難度不大．