分子动理论解题课主要包括以下内容:
1. 气体分子运动的特点及规律。
2. 温度和压强的微观意义。
3. 气体实验定律(波尔多曼-查理定律、盖吕萨克定律)。
4. 气体的内能(热力学第一定律)。
5. 气体分子的平均速率和平均自由程。
6. 扩散现象和布朗运动。
此外,解题课还会涉及以下内容:
气体分子平均动能与温度的关系。
气体分子的相互作用力。
气体分子速率的统计分布规律。
气体分子的碰撞和压强的微观解释。
这些内容涵盖了分子动理论的基本概念和原理,以及如何运用这些概念和原理解决实际问题。通过这些课程,学生可以更好地理解气体分子运动规律,并学会运用这些规律解决实际问题。
题目:在一定温度下,向一容积不变的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2,使之反应合成氨。已知:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ∆H = -92.4kJ/mol
(1)求该反应的平衡常数K。
(2)达到平衡时,测得NH3的物质的量为amol,则平衡时H2的物质的量是多少?
(3)达到平衡时,压缩容器的体积,发现H2的转化率如何变化?为什么?
解题思路:
(1)根据平衡常数的定义,平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。对于本题,生成物为NH3,反应物为N2和H2。由于反应前后气体的体积不变,所以平衡时各物质的浓度不变,因此平衡常数也不变。
(2)根据化学平衡的原理,达到平衡时各物质的浓度不变,因此可以通过已知量来求出平衡时H2的物质的量。根据化学方程式可知,达到平衡时,NH3的物质的量等于反应掉的H2的物质的量与生成的NH3的物质的量之和。
(3)压缩容器的体积会使压强增大,根据化学平衡移动原理,增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动。在本题中,压缩容器的体积会使H2的转化率增大。因为压缩容器的体积会使容器内压强增大,导致反应向气体体积减小的方向移动,即向生成NH3的方向移动,因此H2的转化率会增大。
答案:(1)K=c^2(NH3)/c(N2)c^3(H2)=a^2/(a+b)^3
(2)达到平衡时,NH3的物质的量为amol,则平衡时H2的物质的量为b+a/2mol
(3)压缩容器的体积会使H2的转化率增大。因为压缩容器的体积会使容器内压强增大,导致反应向气体体积减小的方向移动,即向生成NH3的方向移动。因此H2的转化率会增大。