Question

【題目】N2與H2反應生成NH3的過程中能量變化曲線如圖所示。若在一個固定容積的密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，使反應N2＋3H22NH3達到平衡，測得反應放出熱量為Q1。

(1)該反應的熱化學方程式為__________________________。

(2)Q1________92 kJ(填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)曲線a和曲線b中，加了催化劑的是________。

(4)上述反應達到平衡后，升高溫度H2的轉化率________(填“增大”“不變”或“減小”)。

(5)在溫度體積一定的條件下，若通入2 mol N2和6 mol H2反應后放出的熱量為Q2 kJ，則2Q1與Q2的關系為: Q2 ______2Q1(“>”、“=”或“<”)。

Answer 1

【答案】N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH= －92 kJ·mol－1 ＜ 曲線b 減小 >

【解析】

(1)該反應的ΔH= 反應物活化能 －生成物活化能，算出焓變，再寫熱化學方程式。

(2)因為該反應是可逆反應，1mol氮氣充分反應，但不可能完全反應完，放出熱量少。

(3)曲線b是降低了反應活化能。

(4)升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，即逆向移動，即可得到答案。

(5)先理解為兩個相同的容器各裝1 mol N2和3 mol H2反應，放出的熱量為2Q1，再加壓變為一個容器，平衡正向移動，又反應放出熱量，即可得到答案。

(1)該反應的ΔH= 508 kJ·mol－1－600 kJ·mol－1=－92 kJ·mol－1，因此熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= －92 kJ·mol－1，故答案為：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= －92 kJ·mol－1。

(2)因為該反應是可逆反應，1mol氮氣反應不完全，因此放出的熱量Q1＜92 kJ，故答案為：＜。

(3)曲線b是降低了反應活化能，因此為加了催化劑，加了催化劑的是曲線b，故答案為：曲線b。

(4)上述反應達到平衡后，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，即逆向移動，H2的轉化率減小，故答案為：減小。

(5)在溫度體積一定的條件下，若通入2 mol N2和6 mol H2反應后放出的熱量為Q2 kJ，可以先理解為兩個相同的容器各裝1 mol N2和3 mol H2反應，放出的熱量為2Q1，再加壓變為一個容器，平衡正向移動，又反應放出熱量，因此2Q1與Q2的關系為: Q2 >2Q1，故答案為：>。