Question

【題目】合成氨反應N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），反應過程的能量變化如圖所示。已知N2（g）與H2（g）反應生成17 g NH3（g），放出46.1 kJ的熱量。

請回答下列問題：

（1）該反應通常用鐵作催化劑，加催化劑會使圖中E變_____（填“大”或“小”），E的大小對該反應的反應熱有無影響？________。

（2）起始充入2mol·L－1 N2和5.5 mol·L－1 H2 ，經過50 min，NH3的濃度為1mol·L－1，則v(N2)＝_____。

（3）已知NH3（g）= NH3 (l) ΔH=－Q kJ·mol－1，則N2（g）+3H2（g）= 2NH3 (l)的H=_________。

Answer 1

【答案】 小 無 0.01mol·L－1·min－1 （-92.2-2Q）kJ·mol－1

【解析】試題分析：由圖像可知，合成氨反應N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）是一個放熱反應。

（1）該反應通常用鐵作催化劑，加催化劑可以降低反應的活化能，所以E變小，E的大小對該反應的反應熱沒有影響，因為正反應和逆反應的活化能減小的程度是相同的。

（2）起始充入2mol·L－1 N2和5.5 mol·L－1 H2 ，經過50 min，NH3的濃度為1mol·L－1，則氮氣的變化量為0.5 mol·L－1，v(N2)＝0.01mol·L－1·min－1。

（3）已知N2（g）與H2（g）反應生成17 g NH3（g），放出46.1 kJ的熱量，所以生成2mol NH3（g），放出92.2 kJ的熱量，NH3（g）= NH3 (l) ΔH=－Q kJ·mol－1，則N2（g）+3H2（g）= 2NH3 (l)的H=（-92.2-2Q）kJ·mol－1。