Question

【題目】某反應(yīng)2NH3N2+3H2在三種不同條件下進(jìn)行，N2、H2的起始濃度均為0，反應(yīng)物NH3的濃度(mol/L)隨時(shí)間(min)的變化情況如下表所示。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題:

(1)在實(shí)驗(yàn)1、2中，有一個(gè)實(shí)驗(yàn)使用了催化劑，它是______(填字母)。

A.實(shí)驗(yàn)1 B.實(shí)驗(yàn)2

(2)在實(shí)驗(yàn)3中，平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為__________________。

(3)工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下:N2+3H22NH3。已知斷裂1molN2中的共價(jià)鍵吸收的能量為946kJ，斷裂1molH2中的共價(jià)鍵吸收的能量為436kJ，形成1molNH3中的共價(jià)鍵放出的能量為1173kJ，則由N2和H2生成2molNH3過(guò)程中的能量變化為_______kJ。下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是______(填字母)。

Answer 1

【答案】 B 80% 92 A

【解析】分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1、2比較，實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡需要的時(shí)間少；

（2）實(shí)驗(yàn)3中氨氣的起始濃度為1mol/L，平衡時(shí)氨氣為0.2mol/L，可知參加反應(yīng)的氨氣為0.8mol/L；

（3）焓變等于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)，以此來(lái)解答。

詳解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1、2比較平衡狀態(tài)相同，但實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡需要的時(shí)間少，則實(shí)驗(yàn)2使用了催化劑，答案選B；

（2）實(shí)驗(yàn)3中氨氣的起始濃度為1mol/L，平衡時(shí)氨氣為0.2mol/L，可知參加反應(yīng)的氨氣為0.8mol/L，因此達(dá)平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為×100%＝80%；

（3）斷裂1molN2中的共價(jià)鍵吸收的能量為946kJ，斷裂1molH2中的共價(jià)鍵吸收的能量為436kJ，形成1molNH3中的共價(jià)鍵放出的能量為1173kJ，則由N2和H2生成2molNH3過(guò)程中△H=946kJ/L+3×436kJ/mol-2×1173kJ/mol=-92kJ/mol，即由N2和H2生成2molNH3過(guò)程中的放出能量為92kJ，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，圖A符合，答案選A。