Question

11．（1）利用N₂和H₂可以实现NH₃的工业和成，而氨又可以进一步制备硝酸．已知：
①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
氨催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol．
（2）研究在其他条件不变时，改变起始物氢气的物质的量对N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反应的影响实验结果如图所示（图中T表示温度，n表示物质的量）：
①图象中T₂和T₁的关系是：T₂低于T₁（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）．
②a、b、c三点中，N₂转化率最高的是c（填字母）．
③若容器容积为1L，T₂℃在起始体系中加入1molN₂，n（H₂）=3mol，经过5min反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则v（NH₃）=0.24mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式，已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知，①×2-②×2+③×3得；
（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；
③化学平衡三行计算列式计算，反应速率v=$\frac{△c}{△t}$，进行计算．

解答 解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol，
故答案为：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol；
（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T₁到T₂生成物氨气的量增加，平衡正移，故T₂＜T₁，
故答案为：低于；
②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，
故答案为：c；
③化学平衡三行计算列式计算，
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）1         3         0
变化量（mol）0.6      3×60%    1.2
平衡量（mol） 0.4       1.2      1.2
反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.2mol}{1L}}{5min}$=0.24mol/（L．min）．

点评 本题考查了热化学方程式书写、影响平衡移动的因素、平衡图象、化学平衡计算等，难度中等，注意掌握三段式解题法与盖斯定律应用．