Question

【题目】有反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，

（1）在恒温恒压条件下进行，反应正向进行的是________；反应逆向进行的是________；处于平衡状态的是________；无法判断是否达到平衡的是________。

A．单位时间内生成1mol N2，同时生成3mol NH3

B．单位时间内生成3mol N2，同时生成6mol N—H键

C．混合气体的密度不再随时间而改变

D．容器中气体的压强不再随时间而改变

（2）在一定温度下某恒容密闭容器中，充入3molH2和1mol的N2，2min达到平衡状态时，总的气体的物质的量变为原来的9/10，则此时N2的转化率为__________；

若此时放出的热量为18.44 kJ，则其热化学方程式为______________________________ .

根据所求出的热化学方程式，且已知1mol氮氮三键断裂需要为945.8kJ的能量，1mol氢氢键断裂需要436 kJ的能量，求1molN-H键断裂吸收的能量_____。

（3）氨气可用作碱性燃料电池的燃料，电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O，

则氨燃料电池的负极电极反应为________________________________________________．

Answer 1

【答案】 A B D C 20％ N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.2 kJ/mol 391 kJ 4NH3 ＋12OH- -12e- =2N2+12H2O

【解析】（1）A．单位时间内生成1mol N2，同时生成3mol NH3，生成的NH3多于2mol，故反应正向进行；B．单位时间内生成3mol N2，是逆速率，相当于同时生成18molN—H键，所以同时生成6mol N—H键，逆速率大，故反应逆向进行；C、混合气体的密度不再随时间而改变，由于反应前后全是气体，故不能判断是否达到平衡；D．反应前后气体发生变化，容器中气体的压强不再随时间而改变，说明反应达到平衡。故答案为：A、B、D、C。

（2）在一定温度下某恒容密闭容器中，充入3molH2和1mol的N2，2min达到平衡状态时，总的气体的物质的量变为原来的9/10，则此时N2的转化率为

N2 +3H22NH3

起始（mol） 1 3 0

转化（mol） x 3x 2x

平衡（mol） 1-x 3-3x 2x

(1-x)+(3-3x)+2x=(1+3)×9/10，x=0.2，此时N2的转化率为0.2mol/1mol=0.2；

若此时放出的热量为18.44 kJ，1molN2完全反应，放出的热量为18.44 kJ/0.2=92.2 kJ，

则其热化学方程式为 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.2 kJ/mol

在反应N2+3H22NH3中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+945.8kJ=2253.8kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×xkJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：6xkJ-2253.8kJ=92.2kJ，x=391；1molN-H键断裂吸收的能量391 kJ

（3）氨气可用作碱性燃料电池的燃料，电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O，NH3为还原剂，则氨燃料电池的负极电极反应为4NH3 ＋12OH- -12e- =2N2+12H2O