Question

氨在國民經濟中占有重要地位．
（I）合成氨工業(yè)中，合成塔中每產生2mol NH₃，放出92.2kJ熱量．
①工業(yè)合成氨的熱化學方是

 

．
②若起始時向容器內放入2mol N₂和6mol H₂，達平衡后放出的熱量為Q，則Q（填“＞”、“＜”或“=”）

 

184.4kJ．
③已知：

1mol N-H鍵斷裂吸收的能量約等于

 

kJ．
（Ⅱ）某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種氣體物質的物質的量（n）隨著時間（t）變化的曲線如圖所示．
由圖中數據分析：
（1）該反應的化學方程式為

 

．
（2）反應開始至2min，用Z表示的平均反應速率為

 

．
（3）下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是

 

（填序號）
A．X、Y、Z的物質的量之比為3：1：2
B．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
C．單位時間內每消耗3mol X，同時生成2mol Z
D．混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化
E．混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,有關反應熱的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（I）①依據熱化學方程式的書寫方法分析書寫；
②反應是可逆反應不能進行徹底；
③依據反應焓變=反應物斷裂化學鍵吸收的能量-生成物形成化學鍵放出的能量計算得到；
（Ⅱ）（1）根據化學反應中各物質的物質的量變化量與化學計量數之比呈正比分析；
（2）根據v=

△c

△t

計算化學反應速率；
（3）化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化．

解答： 解：（Ⅰ）①合成塔中每生成2mol NH₃，放出92.2kJ熱量，依據熱化學方程式寫出，標注物質聚集狀態(tài)和對應反應放出的熱量寫出熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
②反應是可逆反應不能進行徹底，該溫度下合成塔中放入2mol N₂和6mol H₂，生成的氨氣小于2mol，故達平衡后放出的熱量小于184.4 kJ；
故答案為：＜；
③3H₂+N₂?2NH₃，反應焓變=反應物斷裂化學鍵吸收的能量-生成物形成化學鍵放出的能量=3×436+945.8-6×N-H鍵鍵能=-92.2，N-H鍵鍵能=391KJ；
故答案為：391；
（Ⅱ）（1）由圖象可以看出X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物，
化學反應中各物質的物質的量變化量與化學計量數之比呈正比，
則有Y：X：Z=（1.0mol-0.9mol）：（1.0mol-0.7mol）：0.2mol=1：3：2，則反應的化學方程式為3X+Y?2Z，故答案為：3X+Y?2Z；
（2）反應開始至2min，用Z表示的平均反應速率為v=

△c

△t

=

0.2mol 2L

2min

=0.05 mol．L^-1．min^-1，故答案為：0.05 mol．L^-1．min^-1；
（3）A．X、Y、Z的物質的量之比與反應起始時的物質的量和平衡時轉化的程度有關，不能說明上述反應達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．反應前后氣體的計量數之和不相等，混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，說明上述反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．無論反應是否平衡，單位時間內每消耗3molX，同時生成2molZ，故C錯誤；
D．反應遵循質量守恒定律，無論是否平衡，混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化，不能說明上述反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
E．化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化，可以說明上述反應達到平衡狀態(tài)，故E正確．
故答案為：B、E．

點評：本題考查了化學能與熱能關系分析判斷、物質的量隨時間的變化曲線，以及平衡狀態(tài)的判斷，熱化學方程式書寫，題目難度中等．