Question

氨的合成是重要的一项化工生产．已知合成氨有关能量变化的图象如图1．

（1）反应 N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=

 

；
（2）化学反应可视为旧健断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量．现提供以下化学键的键能（kJ?mol^-1）：H-H：436，N≡N：946，则N-H的键能是

 

kJ?mol^-1；
（3）在一定条件下按图2实线I进行，改变某条件按图2虚线II进行，则该条件可能是

 

；
（4）在一个密闭容器中加入1molN₂、3mol H₂，一定条件下充分反应，其热效应始终小于92kJ，请说明原因

 

；
（5）在一个密闭容器中加入amolN₂、bmol H₂，达到平衡时n（N₂）：n（H₂）=1：3，则a：b=

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,有关反应热的计算,化学反应的可逆性

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）从图象可知，反应物能量高于生成物，反应放热，△H=生成物能量和-反应物能量和；
（2）据△H=反应物键能和-生成物键能和求算；
（3）反应的活化能降低了，催化剂能够降低反应的活化能；
（4）焓变是生成物与反应物能量差，可逆反应不能完全转化，放热比焓变小；
（5）合成氨反应中氮气和氢气的物质的量之比为1：3，平衡时为1：3，说明加入的反应物之比一定为1：3．

解答： 解：（1）从图象可知，△H=生成物能量和-反应物能量和=-92KJ/mol，故答案为：-92KJ/mol；
（2）△H=反应物键能和-生成物键能和，-92KJ/mol=3×436KJ/mol+946KJ/mol-6×Q（N-H），所以Q（N-H）=360.3KJ/mol，故答案为：360.3；
（3）实线I比虚线II的活化能高，其他相同，说明使用了催化剂，因为催化剂是通过降低反应的活化能加快反应速率的，故答案为：加入催化剂；
（4）可逆反应的反应物不能完全转化，放热就少，故答案为：可逆反应不能完全转化；
（5）合成氨反应中氮气和氢气的物质的量之比为1：3，平衡时为1：3，说明加入的反应物之比一定为1：3，所以a：b=1：3，故答案为：1：3．

点评：本题考查了焓变的两种求算方法、催化剂对反应的影响、可逆反应的反应热、速率正比等于化学计量数之比，题目难度不大．