Question

【题目】某反应2NH3N2+3H2在三种不同条件下进行，N2、H2的起始浓度均为0，反应物NH3的浓度(mol/L)随时间(min)的变化情况如下表所示。

根据上述数据，回答下列问题:

(1)在实验1、2中，有一个实验使用了催化剂，它是______(填字母)。

A.实验1 B.实验2

(2)在实验3中，平衡时NH3的转化率为__________________。

(3)工业合成氨的反应如下:N2+3H22NH3。已知断裂1molN2中的共价键吸收的能量为946kJ，断裂1molH2中的共价键吸收的能量为436kJ，形成1molNH3中的共价键放出的能量为1173kJ，则由N2和H2生成2molNH3过程中的能量变化为_______kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是______(填字母)。

Answer 1

【答案】 B 80% 92 A

【解析】分析：（1）由表中数据可知，实验1、2比较，实验2达到平衡需要的时间少；

（2）实验3中氨气的起始浓度为1mol/L，平衡时氨气为0.2mol/L，可知参加反应的氨气为0.8mol/L；

（3）焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，放热反应的焓变为负，以此来解答。

详解：（1）由表中数据可知，实验1、2比较平衡状态相同，但实验2达到平衡需要的时间少，则实验2使用了催化剂，答案选B；

（2）实验3中氨气的起始浓度为1mol/L，平衡时氨气为0.2mol/L，可知参加反应的氨气为0.8mol/L，因此达平衡时NH3的转化率为×100%＝80%；

（3）断裂1molN2中的共价键吸收的能量为946kJ，断裂1molH2中的共价键吸收的能量为436kJ，形成1molNH3中的共价键放出的能量为1173kJ，则由N2和H2生成2molNH3过程中△H=946kJ/L+3×436kJ/mol-2×1173kJ/mol=-92kJ/mol，即由N2和H2生成2molNH3过程中的放出能量为92kJ，反应物总能量大于生成物总能量，图A符合，答案选A。