Question

【題目】工業(yè)合成氨反應(yīng)：N2+3H2 2NH3是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知形成1 mol H－H鍵、1 mol N－H鍵、N≡N1mol鍵放出的能量分別為436 kJ、391 kJ、946 kJ。則:

（1）若1 mol N2完全反應(yīng)生成NH3可___(填“吸收”或“放出”)熱量___kJ。

（2）如果將1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反應(yīng)，放出的熱量總小于上述數(shù)值，其原因是_______________________。

（3）實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí)，在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過10 min后，生成10 mol NH3，則用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____mol/(L·min)。

（4）一定條件下，當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，下列說法正確的是________

A.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 B.正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為0

C.N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值 D.N2和H2的濃度相等

E.N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等 F.反應(yīng)達(dá)到最大限度

Answer 1

【答案】放出92該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)，因此放出能量總是小于92 kJ0.25acf

【解析】

（1）△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，反應(yīng)N2+3H22NH3中△H=（946+3×436-6×391）kJ/mol=-92kJ/mol，所以正反應(yīng)放熱，故答案為：放出；92；
（2）該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)，因此放出能量總是小于92 kJ；（3）v（NH3）=10mol÷2L÷10min=0.5mol/（Lmin），v（N2）：v（NH3）=1：2，所以v（N2）=0.25mol/（Lmin），故答案為：0.25；
（4）A. 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；B.正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為0，是指反應(yīng)開始時(shí)的狀態(tài)，反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；D.N2和H2的濃度相等，并不代表共濃度保持不變，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；E.N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等的狀態(tài)可能是反應(yīng)在建立平衡過程中的某個(gè)時(shí)間，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故E項(xiàng)錯(cuò)誤；F.平衡狀態(tài)就是反應(yīng)在該條件下達(dá)到最大限度的狀態(tài)，故F項(xiàng)正確；故答案為：ACF；