Question

【題目】工業合成氨反應：N2+3H2 2NH3是一個放熱的可逆反應，反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知形成1 mol H－H鍵、1 mol N－H鍵、N≡N1mol鍵放出的能量分別為436 kJ、391 kJ、946 kJ。則:

（1）若1 mol N2完全反應生成NH3可___(填“吸收”或“放出”)熱量___kJ。

（2）如果將1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反應，放出的熱量總小于上述數值，其原因是_______________________。

（3）實驗室模擬工業合成氨時，在容積為2L的密閉容器內,反應經過10 min后，生成10 mol NH3，則用N2表示的化學反應速率為_____mol/(L·min)。

（4）一定條件下，當合成氨反應達到化學平衡時，下列說法正確的是________

A.正反應速率和逆反應速率相等 B.正反應速率最大,逆反應速率為0

C.N2的轉化率達到最大值 D.N2和H2的濃度相等

E.N2、H2和NH3的體積分數相等 F.反應達到最大限度

Answer 1

【答案】放出92該反應是可逆反應，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應，因此放出能量總是小于92 kJ0.25acf

【解析】

（1）△H=反應物鍵能和-生成物鍵能和，反應N2+3H22NH3中△H=（946+3×436-6×391）kJ/mol=-92kJ/mol，所以正反應放熱，故答案為：放出；92；
（2）該反應是可逆反應，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應，因此放出能量總是小于92 kJ；（3）v（NH3）=10mol÷2L÷10min=0.5mol/（Lmin），v（N2）：v（NH3）=1：2，所以v（N2）=0.25mol/（Lmin），故答案為：0.25；
（4）A. 正反應速率和逆反應速率相等，說明反應達到平衡狀態，A項正確；B.正反應速率最大，逆反應速率為0，是指反應開始時的狀態，反應沒有達到平衡狀態，B項錯誤；C.N2的轉化率達到最大值，說明反應達到平衡狀態，C項正確；D.N2和H2的濃度相等，并不代表共濃度保持不變，反應不一定達到平衡狀態，故D項錯誤；E.N2、H2和NH3的體積分數相等的狀態可能是反應在建立平衡過程中的某個時間，反應不一定達到平衡狀態，故E項錯誤；F.平衡狀態就是反應在該條件下達到最大限度的狀態，故F項正確；故答案為：ACF；