Question

19．25℃時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
①在該溫度時(shí)，取l mol N₂和3mol H₂放在密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是小于92.4kJ．（填“小于”，“大于”或“等于”）
②一定條件下，上述可逆反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是A．
A．NH₃生成的速率與NH₃分解的速率相等   B．混合氣體的反應(yīng)速率$\frac{2}{3}$v_正（NH₃）=v_逆（H₂）
C．容器內(nèi)的密度不再變化              D．單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol N₂，同時(shí)生成2a mol NH₃．

Answer 1

分析 ①熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1的含義是：當(dāng)1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣時(shí)，反應(yīng)放熱92.4KJ．
但該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，取1molN₂和3molH₂放在一密閉容器中，不能完全反應(yīng)生成2mol氨氣，據(jù)此分析；
②根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．

解答 解：①熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol表示1mol氮?dú)猓╣）與3mol氫氣（g）生成2mol氨氣（g）反應(yīng)的熱量為92.4kJ，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，加入1molN₂和3molH₂不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量總是小于92.4kJ，
故答案為：小于；
②A．NH₃生成的速率與NH₃分解的速率相等，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；   
B．化學(xué)平衡時(shí)混合氣體的反應(yīng)速應(yīng)有：v_正（NH₃）=$\frac{2}{3}$v_逆（H₂），故錯(cuò)誤；
C．容器內(nèi)的密度一直不再變化隨時(shí)間的變化而變化，故錯(cuò)誤；             
D．單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol N₂，同時(shí)生成2a mol NH₃，都體現(xiàn)的正反應(yīng)方向，故錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，應(yīng)注意熱化學(xué)方程式的含義和反應(yīng)的可逆性，難度不大．