Question

【題目】工業(yè)上合成氨反應為：N2+3H22NH3，回答下列問題：

（1）反應過程中拆開的化學鍵是_______；

（2）反應放熱，從價鍵角度分析，反應放熱的原因是_______，下列圖像正確的是_______。

（3）在體積是2L的密閉容器中開始加入1molN2，3molH2，反應過程濃度中，物質的濃度與時間的關系如圖所示。

①t1時生成NH3的物質的量是_______；用H2表示的化學反應速率υ（H2）=_______。

②下列各項能表明反應達到化學平衡狀態(tài)的是_______。

A.容器中氣體的密度保持不變

B.容器中氣體的壓強不變

C.氨氣的含量不變

D.拆開3molH—H鍵同時形成6molN—H鍵

（4）下列措施中能提高合成氨反應化學反應速率的是_______。

A.使用高效催化劑 B.恒溫恒容再充入氫氣 C.降低反應溫度 D.擴大容器體積

Answer 1

【答案】N≡N鍵和H一H鍵拆開反應物中的化學鍵吸收的能量小于形成化學鍵放出的能量乙、丙2/3molmol·L-1·s-1B、CA、B

【解析】

（1）反應過程中拆開的是反應物中的化學鍵。

（2）反應放熱的原因是：拆開反應物中的化學鍵吸收的能量小于形成生成物中化學鍵釋放的能量。放熱反應反應物的總能量大于生成物的總能量。

（3）①用三段式結合t1時NH3與N2的濃度相等，計算t1時生成NH3物質的量。用化學反應速率的公式計算υ（H2）。

②根據(jù)化學平衡的本質標志（達到化學平衡時υ正=υ逆0）和特征標志（達到化學平衡時各組分的濃度保持不變）作答。

（4）根據(jù)外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律作答。

（1）反應過程中拆開的是反應物中的化學鍵，合成氨的反應中反應物為N2和H2，N2的結構式為NN，H2的結構式為H—H，反應過程中拆開的化學鍵是NN鍵和H—H鍵。

（2）反應放熱的原因是：拆開反應物中的化學鍵吸收的能量小于形成生成物中化學鍵釋放的能量。N2與H2合成NH3的反應為放熱反應，放熱反應反應物的總能量大于生成物的總能量，N2和H2的總能量大于NH3的總能量；NH3分解成N2和H2的反應為吸熱反應，正確的圖像是乙、丙。

（3）①設0~t1內轉化N2物質的量濃度為xmol/L，用三段式

N2+3H22NH3

c（起始）（mol/L） 0.5 1.5 0

c（轉化）（mol/L） x 3x 2x

c（t1末）（mol/L）0.5-x 1.5-3x 2x

根據(jù)圖像，t1時NH3與N2的濃度相等，則0.5-x=2x，解得x=，t1時生成NH3物質的量為2xmol/L2L=22mol=mol。用H2表示的化學反應速率υ（H2）===mol/（L·s）。

②A項，根據(jù)質量守恒定律，混合氣體的總質量始終不變，容器的容積不變，混合氣體的密度始終不變，容器中氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；B項，該反應的正反應氣體分子數(shù)減小，建立平衡過程中氣體分子物質的量減小，恒溫恒容容器中，氣體的壓強減小，達到平衡時氣體分子物質的量不變，氣體的壓強不變，容器中氣體的壓強不變能說明反應達到平衡狀態(tài)；C項，氨氣的含量不變能說明反應達到平衡狀態(tài)；D項，拆開3molH—H鍵同時形成6molN—H鍵只表明正反應，不能說明反應達到平衡狀態(tài)；能表明反應達到平衡狀態(tài)的是BC，答案選BC。

（4）A項，使用高效催化劑能加快合成氨的化學反應速率；B項，恒溫恒容再充入氫氣，增大反應物H2的濃度能加快合成氨的化學反應速率；C項，降低反應溫度，減慢合成氨的化學反應速率；D項，擴大容器體積，即減小各物質的濃度，合成氨的化學反應速率減慢；能提高合成氨化學反應速率的是AB，答案選AB。