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(yīng)為放熱反應(yīng)．
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3H₂+N₂$\stackrel{高溫高壓催化劑}{?}$2NH₃．已知：1molN₂的共價(jià)鍵斷裂吸收的能量為Q₁kJ； 1molH₂的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為Q₂kJ；形成1molNH₃中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q₃kJ．則Q₁+3Q₂＜2Q₃  （填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）寫(xiě)出加快合成氨反應(yīng)速率的兩條措施升高溫度、增加反應(yīng)物的濃度
（3）工業(yè)上也可通過(guò)電解的方法由N₂制取NH₃：2N₂+6H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4NH₃+3O₂，若制得8.96L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）NH₃，需要N₂5.6g．

Answer 1

分析 （1）氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏捍呋瘎┑淖饔孟掳l(fā)生反應(yīng)得到氨氣；放熱反應(yīng)新化學(xué)鍵生成釋放的能量高于就見(jiàn)斷裂吸收的能量；
（2）升高溫度，增加壓強(qiáng)、加催化劑、增加反應(yīng)物濃度都可以加快反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)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}{?}$2NH₃，1molN₂的共價(jià)鍵斷裂吸收的能量為Q₁kJ； 1molH₂的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為Q₂kJ；形成1molNH₃中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q₃kJ，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以新化學(xué)鍵生成釋放的能量高于就見(jiàn)斷裂吸收的能量，即Q₁+3Q₂＜2Q₃，故答案為：3H₂+N₂$\stackrel{高溫高壓催化劑}{?}$2NH₃；＜；
（2）升高溫度，增加壓強(qiáng)、加催化劑、增加反應(yīng)物濃度都可以加快反應(yīng)速率，故答案為：升高溫度；增加反應(yīng)物濃度（加催化劑、增加壓強(qiáng)）；
（3）若制得8.96L即0.4mol（標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)評(píng) 本題綜合考查化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力，本題可從壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響的角度分析，難度中等．