Question

【題目】N2與H2反應(yīng)生成NH3的過(guò)程中能量變化曲線如圖所示。若在一個(gè)固定容積的密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，使反應(yīng)N2＋3H22NH3達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)放出熱量為Q1。

(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________。

(2)Q1________92 kJ(填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)曲線a和曲線b中，加了催化劑的是________。

(4)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度H2的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“不變”或“減小”)。

(5)在溫度體積一定的條件下，若通入2 mol N2和6 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q2 kJ，則2Q1與Q2的關(guān)系為: Q2 ______2Q1(“>”、“=”或“<”)。

Answer 1

【答案】N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH= －92 kJ·mol－1 ＜ 曲線b 減小 >

【解析】

(1)該反應(yīng)的ΔH= 反應(yīng)物活化能 －生成物活化能，算出焓變，再寫(xiě)熱化學(xué)方程式。

(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng)，1mol氮?dú)獬浞址磻?yīng)，但不可能完全反應(yīng)完，放出熱量少。

(3)曲線b是降低了反應(yīng)活化能。

(4)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，即可得到答案。

(5)先理解為兩個(gè)相同的容器各裝1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)，放出的熱量為2Q1，再加壓變?yōu)橐粋�(gè)容器，平衡正向移動(dòng)，又反應(yīng)放出熱量，即可得到答案。

(1)該反應(yīng)的ΔH= 508 kJ·mol－1－600 kJ·mol－1=－92 kJ·mol－1，因此熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= －92 kJ·mol－1，故答案為：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= －92 kJ·mol－1。

(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng)，1mol氮?dú)夥磻?yīng)不完全，因此放出的熱量Q1＜92 kJ，故答案為：＜。

(3)曲線b是降低了反應(yīng)活化能，因此為加了催化劑，加了催化劑的是曲線b，故答案為：曲線b。

(4)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率減小，故答案為：減小。

(5)在溫度體積一定的條件下，若通入2 mol N2和6 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為Q2 kJ，可以先理解為兩個(gè)相同的容器各裝1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)，放出的熱量為2Q1，再加壓變?yōu)橐粋�(gè)容器，平衡正向移動(dòng)，又反應(yīng)放出熱量，因此2Q1與Q2的關(guān)系為: Q2 >2Q1，故答案為：>。