Question

【題目】1902年德國化學(xué)家哈伯研究出合成氨的方法．
（1）某溫度時，N2與H2反應(yīng)（可逆反應(yīng)）過程中的能量變化如圖1所示．

①寫出合成氨的熱化學(xué)方程式 ．
②下列敘述正確的是 ．
A．b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
B．在密閉容器中加入28gN2、6gH2 ， 充分反應(yīng)放出的熱量小于92kJ
C．由圖可知，斷開1molN≡N鍵與3molH﹣H鍵吸收的能量和小于形成6molN﹣氮氫鍵所放出的能量
D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的能量
（2）在一容積為4L的密閉容器中，加入0.4molN2和1.2molH2 ， 在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度變化情況如圖2所示．據(jù)圖計算從反應(yīng)開始到平衡時，平均反應(yīng)速率（H2）為mol/（Lmin），平衡時，c（N2）為 ．
（3）哈伯因證實N2、H2在固體催化劑（Fe）表面吸附和解吸以合成氨的過程而獲諾貝爾獎．若用 分別表示N2、H2、NH3和固體催化劑，則在固體催化劑表面合成氨的過程可用如圖表示．吸附后，能量狀態(tài)最高的是（填字母序號）．

Answer 1

【答案】
（1）N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92KJ/mol；abc
（2）0.0375；0.05mol/L
（3）B
【解析】解：（1）①△H=放出的能量﹣吸收的能量=508KJ/mol﹣600KJ/mol=﹣92KJ/mol，故熱化學(xué)方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92KJ/mol，
所以答案是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92KJ/mol；②A．使用催化劑能降低正逆反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，故b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線，故a正確；B．由于合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進行徹底，故在密閉容器中加入28gN2、6gH2 ， 充分反應(yīng)放出的熱量小于92kJ，故b正確；C．由圖可知，斷開1molN≡N鍵與3molH﹣H鍵吸收的能量和為508KJ，小于形成6molN﹣氮氫鍵所放出的能量600KJ，故c正確；D．由圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的能量，反應(yīng)放熱，故d錯誤．故選abc；（2）根據(jù)圖象分析平衡時氨氣的濃度為0.1mol/L，時間為4min，所以依據(jù)速率之比等于系數(shù)之比得到：v（H2）=v（NH3）= × =0.0375 mol/（Lmin）；平衡時氨氣的濃度為0.1mol/L，即△c（NH3）=0.1mol/L，而濃度的該變量之比等于計量數(shù)之比，故△c（N2）=0.05mol/L，而氮氣的初始濃度為0.1mol/L，故平衡時，c（N2）為0.05mol/L．所以答案是：0.0375；0.05mol/L；（3）由于化學(xué)鍵的斷裂要吸收能量，故活化狀態(tài)B的能量高于初始狀態(tài)A的能量，而此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故初始狀態(tài)A的能量高于末態(tài)C的能量，故B的能量最低高，
所以答案是：B．