Question

【題目】（1）已知3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，某溫度下，在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0molN2和2.0molH2，一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

t/s	0	50	150	250	350
n(NH3)/mol	0	0.24	0.36	0.40	0.40

0~50s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=__。

（2）已知：鍵能指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1mol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子A(g)，B(g)所需的能量，用符號(hào)E表示，單位為kJ/mol。NN的鍵能為946kJ/mol，H-H的鍵能為436kJ/mol，N-H的鍵能為391kJ/mol，則生成1molNH3過程中__（填“吸收”或“放出”）的能量為__。

（3）為加快反應(yīng)速率，可以采取的措施是__。

a.降低溫度 b.增大壓強(qiáng) c.恒容時(shí)充入He氣 d.恒壓時(shí)充入He氣 e.及時(shí)分離NH3

（4）CO2的回收與利用是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題，可利用CH4與CO2制備“合成氣”（CO、H2）。科學(xué)家提出制備“合成氣”反應(yīng)歷程分兩步：

反應(yīng)①：CH4(g)C(ads)+2H2(g)(慢反應(yīng))

反應(yīng)②：C(ads)+CO2(g)2CO(g)(快反應(yīng))

上述反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖：

CH4與CO2制備“合成氣”的熱化學(xué)方程式為___。能量變化圖中：E5+E1___E4+E2（填“＞”、“＜”或“=”）。

Answer 1

【答案】 放出 46kJ b <

【解析】

（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)對(duì)應(yīng)計(jì)量數(shù)之比可知，0~50s內(nèi)的平均反應(yīng)速率；

（2）該反應(yīng)中反應(yīng)物總鍵能為(3×436+946)kJ/mol=2254 kJ/mol，生成物的總鍵能為6×391 kJ/mol=2346 kJ/mol，反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能，由此可知，生成2molNH3時(shí)，放出(2346-2254) kJ=92 kJ能量，則生成1molNH3過程中放出能量為；

（3）a．降低溫度會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率降低，故a不符合題意；

b．增大壓強(qiáng)能夠增大化學(xué)反應(yīng)速率，故b符合題意；

c．恒容時(shí)充入He氣，各組分的濃度未發(fā)生改變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，故c不符合題意；

d．恒壓時(shí)充入He氣，容器體積將增大，各組分濃度將減小，化學(xué)反應(yīng)速率將減小，故d不符合題意；

e．及時(shí)分離NH3，將使體系內(nèi)壓強(qiáng)降低，化學(xué)反應(yīng)速率將減小，故e不符合題意；

故答案為：b；

（4）由圖可知，1molCH4(g)與1molCO2(g)的總能量為E1kJ，2molCO(g)與2molH2(g)的總能量為E3kJ，生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則由CH4與CO2制備“合成氣”的熱化學(xué)方程式為：；反應(yīng)①為慢反應(yīng)，反應(yīng)②為快反應(yīng)，由此可知反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能，即E4-E1>E5-E2，故E5+E1<E4+E2。