Question

合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g），反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知N₂（g）與H₂（g）反應(yīng)生成17 g  NH₃（g），放出46.1 kJ的熱量。

請回答下列問題：

(1)該反應(yīng)通常用鐵作催化劑，加催化劑會使圖中E變_____（填“大”或“小”），E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？_  _。理由是_________                           ；

(2)圖中ΔH＝________kJ·mol^－1；

(3)起始充入2mol·L^－1 N₂和5.5 mol·L^－1 H₂ ，經(jīng)過50 min，NH₃的濃度為1mol·L^－1，

則v(N₂)＝____________mol·L^－1·min^－1、C(H₂)＝______________mol·L^－1；

已知NH₃（g）= NH₃ (l)  ΔH=－QkJ·mol^-1，書寫N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃ (l)的熱化學(xué)方程式       ________                                        。

 

Answer 1

【答案】

（1）小，無�！鱄取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差；(2)-92.2  （3）0.01   4

（4）N₂(g) + 3H₂(g) ⇋ 2NH₃(g)  ΔH=-（92.2+Q）kJ·mol^-1

【解析】

試題分析：（1）用鐵作催化劑可以降低反應(yīng)活化能E，所以加催化劑會使圖中E變變��；△H取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差，所以E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱沒有影響。

（2）NH3的物質(zhì)的量為17g/17g·mol^-1=1mol    △H=2×-46.1 kJ=-92.2 kJ(該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，符號為負)

（3）NH₃的變化濃度為1mol·L^－1時，根據(jù)反應(yīng)比，N₂的濃度變化了0.5mol·L^－1，v(N₂)＝0.5mol·L^－1/50 min=0.01 mol·L^－1；NH₃的變化濃度為1mol·L^－1時，根據(jù)反應(yīng)比，H₂的濃度變化了1.5 mol·L^－1，C(H₂)＝5.5 mol·L^－1-1.5 mol·L^－1=4 mol·L^－1

（4）N₂(g) + 3H₂(g) ⇋ 2NH₃(g)  ΔH=-（92.2+Q）kJ·mol^-1

考點：本題著重考查了化學(xué)反應(yīng)熱、化學(xué)反應(yīng)速率計算的相關(guān)知識。