Question

19．氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（1）已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），如图是N₂和H₂反应生成2molNH₃过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH₃放出热量Q为46.1KJ；在该条件下向一密闭容器中充入0.5molN₂和1.5mol H₂，充分反应后，放出的热量＜（填“＜”、“＞”或“=”）QkJ，理由是因为该反应是可逆反应，反应物不能完全转化．
（2）在体积为2L的密闭容器中，进行如下化学反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，得到如下数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		2分钟/mol
		H2	N2	NH3
1	298	6	2	1.2
2	398	3	1	0.8

请回答下列问题：
①实验1中以υ（H₂） 表示的反应速率为0.45mol/（L•min）；
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是C（填序号字母）；
A．容器内N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度之比为1：3：2
B．υ（N₂）（正）=3υ（H₂）（逆）
C．容器内压强保持不变     D．混合气体的密度保持不变
③为提高H₂平衡时的转化率，可以采取的措施有AC
A．通入过量的N₂     B．升高温度   C．增大压强     D．通入过量的H₂．

Answer 1

分析 （1）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，反应热=吸收的总能量-放出的总能量，据此计算出生成1mol氨气的反应热；根据合成氨的反应为可逆反应进行判断；
（2）①先依据v=$\frac{△c}{△t}$求出求出v（NH₃），然后根据速率之比等于化学计量数之比求出v（H₂）；
③根据平衡状态的判断依据判断；
③提高H₂转化率可以采取的措施，平衡正向进行，结合平衡移动原理分析判断．

解答 解：（1）反应热=化学键断裂吸收的总能量-化学键形成放出的总能量，所以生成2molNH₃的反应热=946kJ+3×436 kJ-2×3×391kJ=-92kJ，所以生成1mol氨气放出46kJ的热量；由于N₂和H₂生成NH₃的反应为可逆反应，0.5mol N₂和1.5mol H₂不能完全反应生成1molNH₃，所以反应放出的热量小于46kJ，
故答案为：46.1KJ；＜；因为该反应是可逆反应，反应物不能完全转化；
（2）①2min内，以NH₃表示的反应速率为v（NH₃）=$\frac{\frac{1.2}{2}}{2}$=0.3mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.3mol/（L•min）=0.45mol/（L•min），
故答案为：0.45mol/（L•min）；
②A、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故A错误；
B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，故B错误．
C、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故C正确；
D、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故D错误．
故答案为：C；
③反应为N₂+3H₂?2NH₃ △H＜0，提高H₂转化率，应使平衡向正反应方向移动，则
A．通入过量的N₂，平衡正向移动，H₂转化率提高，故正确；
B．升高温度，平衡向吸热的方向移动，即逆反应方向移动，H₂转化率降低，故错误；
C．增大压强，平衡向气体体积减少的方向移动，即正向移动，H₂转化率提高，故正确；
D．通入过量的H₂，平衡虽然向正反应方向移动，但是H₂转化率降低，故错误；
故选：AC．

点评 本题考查反应热的计算，化学平衡状态的判断，化学平衡的影响因素和平衡移动方向的判断，题目难度中等．