Question

9．已知几种共价键能数据如下：

共价键	N≡N	H-H	N-H
键能（kJ/mol）	946	436	390.8

（1）通过计算，写出合成氨反应的热化学方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-90.8kJ/mol．
（2）某温度下，以0.1mol N₂和0.4mol H₂作为初始反应物，在体积为2L的恒容密闭容器中进行合成氨反应，5min后测得反应放热2270J．则此时容器中N₂的物质的量浓度c（N₂）=0.0375mol/L，用H₂表示的化学反应速率v（H₂）=0.0075mol•L^-1min^-1．

Answer 1

分析 （1）根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，利用化学计量数关系分析熵变，由此分析解答；
（2）根据放出的热量与反应的物质的物质的量成正比，求出反应的物质的物质的量，然后利用三段式法计算相关物理量，根据v=$\frac{△c}{△t}$结合反应速率之比等于化学计量数之比计算其他物质表示的反应速率．

解答 解：（1）N≡N的键能是946kJ/mol，H-H的键能为436kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×390.8kJ/mol=-90.8kJ/mol，该热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-90.8 kJ/mol；
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-90.8kJ/mol；
（2）由热化学方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-90.8kJ/mol可知1molN₂完全反应放出热量90.8kJ，所以5min后测得反应放热2270J，则消耗N₂0.025mol，
                  N₂ +3H₂ 2NH₃
起始浓度（mol/L）：0.05     0.2          0
转化浓度（mol/L）：0.0125   0.0375      0.025
平衡浓度（mol/L）：0.0375   0.1625      0.025
此时容器中N₂的物质的量浓度c（N₂）=0.0375mol/L，v（H₂）=$\frac{0.0375mol/L}{5min}$=0.0075mol•L^-1min^-1；
故答案为：0.0375mol/L；0.0075mol•L^-1min^-1．

点评 本题考查了反应热的计算、化学平衡的计算应用，平衡三段式计算方法是解题关键，题目较简单．