Question

【题目】氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)

（1）已知每破坏1mol有关化学键需要的能量如下表：

H-H	N-H	N-N	N≡N
435.9KJ	390.8KJ	192.8KJ	945.8KJ

则反应物的总能量_________（填“>”或 “<”）生成物的总能量

（2）在一定温度下、向2L密闭容器中加入2 molN2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)，10min后达到平衡，此时剩余4.5mol H2，请回答

①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________________________。

a．容器内总压强不变 b．v(H2)正＝v(H2)逆　

c．N2和H2的转化率相等 d．混合气体的密度保持不变

e．2 mol NH3生成的同时有3 mol H—H键断裂 f．NH3的浓度不再改变

②1)0--10 min内的平均反应速率v(H2) 是___________mol/Lmin；

2)平衡时，NH3的浓度是____________mol/L；

3)平衡时，N2的转化率是____________。

Answer 1

【答案】 大于 a 、b 、f 0.075 0.5 25%

【解析】本题分析：本题主要考查化学平衡。

（1）△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物键能之和-生成物键能之和=(945.8+435.9×3-390.8×6 )kJ/mol<0，则反应物的总能量>生成物的总能量。

（2）①a．随着反应进行，气体物质的量在变化，压强也随着发生变化，当容器内总压强不变时，说明此反应达到平衡状态；b．v(H2)正＝v(H2)逆，说明此反应达到平衡状态；c．N2和H2的转化率总是相等的，与此反应是否达到平衡状态无关；d．混合气体的的质量守恒，体积一定，密度始终保持不变，与此反应是否达到平衡状态无关；e．都是正反应速率，不能说明此反应达到平衡状态；f．随着反应进行，NH3的浓度在变化，当NH3的浓度不再改变时，说明此反应达到平衡状态。故选a 、b 、f。

②1)v(H2) =(6-4.5)/2/10mol/Lmin=0.075 mol/Lmin；

2)平衡时，NH3的浓度是(6-4.5) /2×2/3mol/L =0.5mol/L；

3)平衡时，N2的转化率等于氢气的转化率是(6-4.5)/6=25%。