Question

在1個大氣壓和298K時，將1mol氣態(tài)AB分子分離成氣態(tài)A原子和B原子所需要的能量稱為鍵能（kJ?mol-1）．下面是一些共價鍵的鍵能（已知氨分子中有三個等價的氮氫共價鍵）：

共價鍵	H2分子	N2分子	NH3分子
鍵能（kJ?mol-1）	436	945	391

（1）根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷工業(yè)合成氨的反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

△，加壓

2NH₃（g）是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）在298K時，取1mol氮氣和3mol氫氣放入一密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)．理論上放出或吸收的熱量為Q1，則Q₁為

 

 KJ．
（3）實際生產(chǎn)中，放出或吸收的熱量為Q₂，Q₁與Q₂比較正確的是

 

 （填選項號）．
A．Q₁＞Q₂        B．Q₁＜Q₂         C．Q₁=Q₂
你作出此選擇的原因是

 

．

Answer 1

考點：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物鍵能的相對大小判斷該反應(yīng)是發(fā)熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱知識，反應(yīng)物與生成物的鍵能差即為熱量Q₁；
（3）合成氨是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物．

解答： 解：（1）形成化學(xué)鍵放出能量，破壞化學(xué)鍵吸收能量；N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃，Q=生成物的鍵能-反應(yīng)物的鍵能=2×3×391KJ-945KJ-3×436＞0，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（2）Q₁=生成物的鍵能-反應(yīng)物的鍵能=2×3×391KJ-945KJ-3×436=93kJ，故答案為：93kJ；
（3）Q₁的數(shù)值是按完全轉(zhuǎn)化計算出來的，而合成氨是可逆反應(yīng)，開始時加入的1 mol N₂和3 mol H₂不能完全反應(yīng)生成2 mol NH₃，所以，Q₁＞Q₂，
故答案為：A；該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到平衡時，1 mol N₂和3 mol H₂不能完全反應(yīng)生成2 mol NH₃，因而放出熱量小于93 kJ．

點評：本題考查了鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系，形成化學(xué)鍵放出能量，破壞化學(xué)鍵吸收能量，反應(yīng)熱=形成化學(xué)鍵放出能量-破壞化學(xué)鍵吸收能量．