Question

19．25℃时，合成氨反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
①在该温度时，取l mol N₂和3mol H₂放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ．（填“小于”，“大于”或“等于”）
②一定条件下，上述可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，下列叙述能说明反应已达到平衡的是A．
A．NH₃生成的速率与NH₃分解的速率相等   B．混合气体的反应速率$\frac{2}{3}$v_正（NH₃）=v_逆（H₂）
C．容器内的密度不再变化              D．单位时间内消耗a mol N₂，同时生成2a mol NH₃．

Answer 1

分析 ①热化学方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1的含义是：当1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气时，反应放热92.4KJ．
但该反应是可逆反应，取1molN₂和3molH₂放在一密闭容器中，不能完全反应生成2mol氨气，据此分析；
②根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．

解答 解：①热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol表示1mol氮气（g）与3mol氢气（g）生成2mol氨气（g）反应的热量为92.4kJ，由于该反应是可逆反应，加入1molN₂和3molH₂不可能完全反应，所以放出的热量总是小于92.4kJ，
故答案为：小于；
②A．NH₃生成的速率与NH₃分解的速率相等，正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；   
B．化学平衡时混合气体的反应速应有：v_正（NH₃）=$\frac{2}{3}$v_逆（H₂），故错误；
C．容器内的密度一直不再变化随时间的变化而变化，故错误；             
D．单位时间内消耗a mol N₂，同时生成2a mol NH₃，都体现的正反应方向，故错误；
故选A．

点评 本题考查了反应热计算、化学平衡状态的判断，应注意热化学方程式的含义和反应的可逆性，难度不大．