Question

（1）拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ．则理论上1mol N₂生成NH₃

 

热量（填：“吸收”或“放出”）

 

kJ；事实上，反应的热量总小于理论值，理由是

 

．
（2）在2L的密闭容器中放入4molN₂O₅，发生如下反应：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）．反应5min后，测得N₂O₅转化了20%，则：υ（NO₂）为

 

；5min时，N₂O₅占混合气体体积分数是

 

．
（3）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据填空：
①该反应的化学方程式为

 

．
②若X、Y、Z均为气体，2min后反应达到平衡，此时体系的压强是开始时的

 

倍；
③达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时

 

（填“增大”“减小”或“相等”）．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,有关反应热的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能，据此计算解答；该反应是可逆反应，因此放出的热量总是小于理论计算值；
（2）计算参加反应的五氧化二氮的物质的量，利用三段式计算各组分物质的量变化量、5min时物质的量，根据v=

△n V

△t

计算v（NO₂），N₂O₅气体体积分数=

五氧化二氮的物质的量

混合气体总的物质的量

；
（3）①X、Y的物质的量减小，为反应物，Z的物质的量增大为生成物，最终X、Y的物质的量不变，且不为0，属于可逆反应，结合化学计量数之比等于物质的量变化量之比书写方程式；
②恒温恒压下，压强之比等于物质的量之比；
③混合气体总的质量不变，结合M=

m

n

判断．

解答： 解：（1）反应N₂+3H₂?2NH₃ 的焓变△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，故1mol氮气反应放出92kJ热量，该反应是可逆反应，充分反应的最终结果是达到最大限度（即化学平衡状态），因此放出的热量总是小于理论计算值，
故答案为：放出；92kJ；该反应是可逆反应，充分反应的最终结果是达到最大限度（即化学平衡状态），因此放出的热量总是小于理论计算值；
（2）反应5min后，测得N₂O₅转化了20%，则参加反应的五氧化二氮的物质的量=4mol×20%=0.8mol，则：
          2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）
开始（mol）：4         0        0 
变化（mol）：0.8        1.6      0.4
5min（mol）：3.2        1.6      0.4
则υ（NO₂）=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/（L?min）；
5min时，N₂O₅占混合气体体积分数=

3.2mol

3.2mol+1.6mol+0.4mol

=61.5%
故答案为：0.16mol/（L?min）；61.5%；
（3）①X、Y的物质的量减小，为反应物，Z的物质的量增大为生成物，最终X、Y的物质的量不变，且不为0，属于可逆反应，X、Y、Z的化学计量数之比=（1-0.7）：（1-0.9）：0.2=3：1：2，故反应方程式为：3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
②恒温恒压下，压强之比等于物质的量之比，故2min后反应达到平衡，此时体系的压强是开始时的

0.9mol+0.7mol+0.2mol

2mol

=0.9倍，
故答案为：0.9；
③混合气体总的质量不变，随反应进行，混合气体总的物质的量减小，结合M=

m

n

可知，混合气体平均相对分子质量增大，
故答案为：增大．

点评：本题考查化学反应速率计算、化学平衡计算等，难度中等，（3）中关键是化学方程式的确定，难度中等．