Question

6．N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-94.4kJ•mol^-1．恒容時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖．
①在1L容器中發(fā)生反應(yīng)，前20min內(nèi)，v（NH₃）=0.050mol（L•min）^-1，放出的熱量為47.2kJ；
②25min時(shí)采取的措施是將NH₃從反應(yīng)體系中分離出去；
③時(shí)段Ⅲ條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{（0.50mol/L）{\;}^{2}}{（0.75mol/L）{\;}^{3}×0.25mol/L}$（用具體數(shù)據(jù)表示）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算出前20min內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率v（NH₃），根據(jù)達(dá)到平衡時(shí)生成氨氣的物質(zhì)的量及熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-94.4kJ•mol^-1計(jì)算出放出的熱量；
②根據(jù)25min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量變?yōu)?，而氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量不變進(jìn)行解答，改變的條件是分離出氨氣；
③根據(jù)時(shí)段Ⅲ條件下達(dá)到平衡時(shí)各組分的濃度及平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積進(jìn)行解答．

解答 解：①根據(jù)圖象可知，20min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量濃度為1.00mol/L，所以氨氣的平均反應(yīng)速率為：v（NH₃）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.00mol/L}{20min}$=0.050mol（L•min）^-1；達(dá)到平衡時(shí)生成的氨氣的物質(zhì)的量為：1.00 mol/L×1L=1.00mol，
根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-94.4kJ•mol^-1可知生成1.00mol氨氣放出的熱量為$\frac{1}{2}$×94.4kJ•mol^-1=47.2kJ，
故答案為：0.050mol（L•min）^-1； 47.2kJ；
②25min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量迅速變?yōu)?而氮?dú)狻�氫氣的物質(zhì)的量不變，之后氮?dú)狻�氫氣的物質(zhì)的量逐漸減小，氨氣的物質(zhì)的量逐漸增大，說(shuō)明25min時(shí)改變的條件是將NH₃從反應(yīng)體系中分離出去，
故答案為：將NH₃從反應(yīng)體系中分離出去；
③時(shí)段Ⅲ條件下，反應(yīng)為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），圖象方向可知平衡狀態(tài)下[N₂]=0.25mol/L，[NH₃]=0.50mol/L，[H₂]=0.75mol/L，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為：K=$\frac{[NH{\;}_{3}]{\;}^{2}}{[H{\;}_{2}]{\;}^{3}[N{\;}_{2}]}$=$\frac{（0.50mol/L）{\;}^{2}}{（0.75mol/L）{\;}^{3}×0.25mol/L}$，
故答案為：K=$\frac{（0.50mol/L）{\;}^{2}}{（0.75mol/L）{\;}^{3}×0.25mol/L}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素，題目難度中等，注意掌握溫度等因素對(duì)化學(xué)平衡的影響，明確化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及計(jì)算方法是解題關(guān)鍵．