Question

【题目】1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法．
（1）某温度时，N2与H2反应（可逆反应）过程中的能量变化如图1所示．

①写出合成氨的热化学方程式 ．
②下列叙述正确的是 ．
A．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
B．在密闭容器中加入28gN2、6gH2 ， 充分反应放出的热量小于92kJ
C．由图可知，断开1molN≡N键与3molH﹣H键吸收的能量和小于形成6molN﹣氮氢键所放出的能量
D．反应物的总能量低于生成物的能量
（2）在一容积为4L的密闭容器中，加入0.4molN2和1.2molH2 ， 在一定条件下发生反应，反应中NH3的物质的量浓度变化情况如图2所示．据图计算从反应开始到平衡时，平均反应速率（H2）为mol/（Lmin），平衡时，c（N2）为 ．
（3）哈伯因证实N2、H2在固体催化剂（Fe）表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖．若用 分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用如图表示．吸附后，能量状态最高的是（填字母序号）．

Answer 1

【答案】
（1）N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92KJ/mol；abc
（2）0.0375；0.05mol/L
（3）B
【解析】解：（1）①△H=放出的能量﹣吸收的能量=508KJ/mol﹣600KJ/mol=﹣92KJ/mol，故热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92KJ/mol，
所以答案是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92KJ/mol；②A．使用催化剂能降低正逆反应的活化能，但不能改变反应的热效应，故b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故a正确；B．由于合成氨的反应为可逆反应，不能进行彻底，故在密闭容器中加入28gN2、6gH2 ， 充分反应放出的热量小于92kJ，故b正确；C．由图可知，断开1molN≡N键与3molH﹣H键吸收的能量和为508KJ，小于形成6molN﹣氮氢键所放出的能量600KJ，故c正确；D．由图可知，反应物的总能量高于生成物的能量，反应放热，故d错误．故选abc；（2）根据图象分析平衡时氨气的浓度为0.1mol/L，时间为4min，所以依据速率之比等于系数之比得到：v（H2）=v（NH3）= × =0.0375 mol/（Lmin）；平衡时氨气的浓度为0.1mol/L，即△c（NH3）=0.1mol/L，而浓度的该变量之比等于计量数之比，故△c（N2）=0.05mol/L，而氮气的初始浓度为0.1mol/L，故平衡时，c（N2）为0.05mol/L．所以答案是：0.0375；0.05mol/L；（3）由于化学键的断裂要吸收能量，故活化状态B的能量高于初始状态A的能量，而此反应为放热反应，故初始状态A的能量高于末态C的能量，故B的能量最低高，
所以答案是：B．