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【题目】工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),请回答下列问题:

(1)已知拆开1mol H﹣H键、1mol N≡N、1mol N﹣H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则由N2和H2反应生成1mol NH3需要放出_________的热量。

(2)若N2、H2、NH3的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,浓度分别是a、b、c(mol/L),则各物质的浓度有可能的是___________

A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L

C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L

(3)若在2L密闭容器中,充入1 mol N2和3mol H2,2min时达到平衡。测得平衡时N2的浓度为0.3 mol/L。

①2min内v(NH3)=___________

②平衡时容器的压强与起始时压强之比___________

【答案】 46kJ B 0.2mol/(L·min 45

【解析】分析:(1)根据ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量解答;

2)根据合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物判断;

3)根据三段式计算。

详解:1)已知拆开1mol HH键、1mol NN1mol NH键分别需要吸收的能量为436kJ946kJ391kJ则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=(946+3×4362×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,所以由N2H2反应生成1molNH3需要放出92kJ/mol×1/2×1mol46kJ的热量。

2)若N2H2NH3的起始浓度依次为0.2mol/L0.3mol/L0.2mol/L,当反应达平衡时,浓度分别是abcmol/L),如果反应向正反应方向进行,假设反应物能完全转化,则

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始浓度mol/L0.2 0.3 0.2

转化浓度mol/L0.1 0.3 0.2

平衡浓度mol/L0.1 0 0.4

如果反应向逆反应方向进行,假设反应物能完全转化,则

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始浓度mol/L0.2 0.3 0.2

转化浓度mol/L0.1 0.3 0.2

平衡浓度mol/L0.3 0.6 0

由于是可逆反应,则0.1a0.30b0.60c0.4,所以选项ACD均是不可能的,答案选B

3N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始浓度mol/L0.5 1.5 0

转化浓度mol/L0.2 0.6 0.4

平衡浓度mol/L0.3 0.9 0.4

2minvNH3)=0.4mol/L÷2min0.2mol/(L·min);

相同条件下压强之比是物质的量之比,也是气体的浓度之比,则平衡时容器的压强与起始时压强之比为

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