Question

氨在国民经济中占有重要地位．
（I）合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH₃，放出92.2kJ热量．
①工业合成氨的热化学方是

 

．
②若起始时向容器内放入2mol N₂和6mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填“＞”、“＜”或“=”）

 

184.4kJ．
③已知：

1mol N-H键断裂吸收的能量约等于

 

kJ．
（Ⅱ）某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示．
由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为

 

．
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为

 

．
（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是

 

（填序号）
A．X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,有关反应热的计算,化学平衡状态的判断

专题：

分析：（I）①依据热化学方程式的书写方法分析书写；
②反应是可逆反应不能进行彻底；
③依据反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量计算得到；
（Ⅱ）（1）根据化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比分析；
（2）根据v=

△c

△t

计算化学反应速率；
（3）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量不发生变化．

解答： 解：（Ⅰ）①合成塔中每生成2mol NH₃，放出92.2kJ热量，依据热化学方程式写出，标注物质聚集状态和对应反应放出的热量写出热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
②反应是可逆反应不能进行彻底，该温度下合成塔中放入2mol N₂和6mol H₂，生成的氨气小于2mol，故达平衡后放出的热量小于184.4 kJ；
故答案为：＜；
③3H₂+N₂?2NH₃，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8-6×N-H键键能=-92.2，N-H键键能=391KJ；
故答案为：391；
（Ⅱ）（1）由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，
化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比，
则有Y：X：Z=（1.0mol-0.9mol）：（1.0mol-0.7mol）：0.2mol=1：3：2，则反应的化学方程式为3X+Y?2Z，故答案为：3X+Y?2Z；
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为v=

△c

△t

=

0.2mol 2L

2min

=0.05 mol．L^-1．min^-1，故答案为：0.05 mol．L^-1．min^-1；
（3）A．X、Y、Z的物质的量之比与反应起始时的物质的量和平衡时转化的程度有关，不能说明上述反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体的计量数之和不相等，混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明上述反应达到平衡状态，故B正确；
C．无论反应是否平衡，单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZ，故C错误；
D．反应遵循质量守恒定律，无论是否平衡，混合气体的总质量不随时间的变化而变化，不能说明上述反应达到平衡状态，故D错误；
E．化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，可以说明上述反应达到平衡状态，故E正确．
故答案为：B、E．

点评：本题考查了化学能与热能关系分析判断、物质的量随时间的变化曲线，以及平衡状态的判断，热化学方程式书写，题目难度中等．