Question

【题目】工业合成氨反应的能量变化如图所示．

（1）写出合成氨反应的热化学方程式：
（2）在甲乙两个体积均为2L固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN2、3molH2和乙：1molN2、3molH2、1molHe，（其它条件相同），反应速率甲乙（填大于、小于或等于），经过足够长的时间后在甲容器中该反应放出的热量（或吸收的热量）92.4kJ（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）下列图象分别代表焓变（△H ）、混合气体平均相对分子质量（ ）、N2体积分数
φ（N2）和气体密度（ρ）与反应时间关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是 ．

Answer 1

【答案】
（1）N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol
（2）等于；小于
（3）BC
【解析】解：（1）△H=反应物的活化能﹣生成物的活化能，﹣92.4KJ/mol=E1﹣E2 ， 该热化学方程式为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol；
所以答案是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol；（2）反应容器体积不变，加入不相关的气体，相关气体浓度不变，反应速率相等；合成氨为可逆反应，反应物不能完全转化，放热少，所以答案是：等于；小于；）（3）A．对与固定的反应焓变是固定不变的，与平衡状态无关，故A错误；
B．随着反应的进行，气体物质的量减小，气体的质量不变，则混合气体平均相对分子质量逐渐增大，当混合气体平均相对分子质量不变时即是平衡状态，故B正确；
C．随着反应的进行，N2体积分数Φ（N2）逐渐减小，当Φ（N2）不变时即是平衡状态，故C正确；
D．容器的体积不变，气体的质量守恒，则混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变时，不一定是平衡状态，故D错误；
所以答案是：BC．
【考点精析】掌握化学平衡状态的判断是解答本题的根本，需要知道状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．