Question

【題目】Ⅰ．化學反應中的焓變（Δ H）與反應物和生成物的鍵能（E）有關。下表給出了一些化學鍵的鍵能：

化學鍵	H-H	N≡N	O=O	O-H	N-H
鍵能(kJ/mol)	436	942	500	463	a

已知工業合成氨： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δ H= -92.4 kJ· mol-1， 請回答下列問題：

（1）表中 a = ______ kJ· mol-1

（2）1 mol N2和 3 mol H2充分反應，放出的熱量______92.4 kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）。

II．隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中 CO2的含量及有效地開發利用CO2，引起了普遍的重視。

（1）目前工業上有一種方法是用 CO2來生產甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下圖表示該反應進行過程中能量的變化，該反應是_____（填“吸熱”或“放熱”）反應；

（2）下列各項中，能說明 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)已達到平衡的是____（填選項）。

A．恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發生變化

B．一定條件下，CH3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等

C．一定條件下，單位時間內消耗 1 mol CO2，同時生成 1 mol CH3OH

D．一定條件下，H2O(g)的濃度保持不變

Answer 1

【答案】 390.4 ＜ 放熱 ABD

【解析】Ⅰ．（1）根據ΔH＝反應物的化學鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學鍵形成釋放的能量計算。

（2）根據可逆反應不能進行到底解答。

II．（1）根據圖像中反應物總能量和生成物總能量的相對大小解答。

（2）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。

Ⅰ．（1）已知工業合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1，則根據ΔH＝反應物的化學鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學鍵形成釋放的能量可知436×3+942－2×3×a＝－92.4，解得a=390.4；

（2）由于合成氨的反應是可逆反應，1 mol N2和 3 mol H2充分反應不能生成2mol氨氣，因此放出的熱量＜92.4 kJ。

II．（1）根據圖像可知反應物總能量高于生成物總能量，因此該反應是放熱反應；

（2）A．正反應體積減小，恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發生變化說明反應達到平衡狀態，A正確；B．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等，即正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，B正確；C．一定條件下，單位時間內消耗1 mol CO2，同時生成1 mol CH3OH均表示正反應速率，不能說明反應達到平衡狀態，C錯誤；D．一定條件下，H2O(g)的濃度保持不變說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，D正確。答案選ABD。