Question

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

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該反應(yīng)通常用鐵作催化劑，加催化劑會(huì)使圖中E變________（填“大”或“小”），E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？_______。理由是____________________________；

（2）圖中ΔH＝______kJ·mol－1；

（3）起始充入2mol·L－1 N2和5.5 mol·L－1 H2 ，經(jīng)過(guò)50 min，NH3的濃度為1mol·L－1，則v(N2)＝_________mol·L－1·min－1、c(H2)＝___________mol·L－1；

（4）已知NH3（g）=== NH3 (l) ΔH=－QkJ·mol-1，書(shū)寫N2（g）+3H2（g）===2NH3 (l)的熱化學(xué)方程式___________________________________。

Answer 1

【答案】 小 無(wú) △H取決于反應(yīng)物的總能量和生成物總能量差 －92.2 0.01 4 N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l) △H=－(62.2＋2Q)kJ·mol－1

【解析】試題（1）用鐵作催化劑可以降低反應(yīng)活化能E，所以加催化劑會(huì)使圖中E變變小；△H取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差，所以E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱沒(méi)有影響。

（2）NH3的物質(zhì)的量為17g/17g·mol-1="1mol" △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，符號(hào)為負(fù))

（3）NH3的變化濃度為1mol·L－1時(shí)，根據(jù)反應(yīng)比，N2的濃度變化了0.5mol·L－1，v(N2)＝0.5mol·L－1/50 min="0.01" mol·L－1；NH3的變化濃度為1mol·L－1時(shí)，根據(jù)反應(yīng)比，H2的濃度變化了1.5 mol·L－1，C(H2)＝5.5 mol·L－1-1.5 mol·L－1="4" mol·L－1

（4）N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-（92.2+Q）kJ·mol-1