Question

4．工業(yè)上可以由N₂和H₂在高溫高壓以及催化劑的條件下合成NH₃，已知該反應為放熱反應．
（1）寫出該反應的化學方程式3H₂+N₂$\stackrel{高溫高壓催化劑}{?}$2NH₃．已知：1molN₂的共價鍵斷裂吸收的能量為Q₁kJ； 1molH₂的化學鍵斷裂吸收的能量為Q₂kJ；形成1molNH₃中的化學鍵釋放的能量為Q₃kJ．則Q₁+3Q₂＜2Q₃  （填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）寫出加快合成氨反應速率的兩條措施升高溫度、增加反應物的濃度
（3）工業(yè)上也可通過電解的方法由N₂制取NH₃：2N₂+6H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4NH₃+3O₂，若制得8.96L（標準狀況下）NH₃，需要N₂5.6g．

Answer 1

分析 （1）氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑的作用下發(fā)生反應得到氨氣；放熱反應新化學鍵生成釋放的能量高于就見斷裂吸收的能量；
（2）升高溫度，增加壓強、加催化劑、增加反應物濃度都可以加快反應速率；
（3）根據(jù)化學方程式進行計算．

解答 解：（1）工業(yè)上可以由N₂和H₂在高溫高壓以及催化劑的條件下合成NH₃，即3H₂+N₂$\stackrel{高溫高壓催化劑}{?}$2NH₃，1molN₂的共價鍵斷裂吸收的能量為Q₁kJ； 1molH₂的化學鍵斷裂吸收的能量為Q₂kJ；形成1molNH₃中的化學鍵釋放的能量為Q₃kJ，該反應是放熱反應，所以新化學鍵生成釋放的能量高于就見斷裂吸收的能量，即Q₁+3Q₂＜2Q₃，故答案為：3H₂+N₂$\stackrel{高溫高壓催化劑}{?}$2NH₃；＜；
（2）升高溫度，增加壓強、加催化劑、增加反應物濃度都可以加快反應速率，故答案為：升高溫度；增加反應物濃度（加催化劑、增加壓強）；
（3）若制得8.96L即0.4mol（標準狀況下）NH₃，需要N₂0.2mol，質(zhì)量是0.2mol×28g/mol=5.6g，故答案為：5.6．

點評 本題綜合考查化學平衡移動問題，為高考常見題型，側(cè)重于考查學生的分析能力，本題可從壓強對平衡移動影響的角度分析，難度中等．