Question

【題目】工業(yè)合成氨反應(yīng)：N2＋3H22NH3是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。

(1)已知1 mol N2完全反應(yīng)生成NH3可放出92kJ熱量。如果將1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反應(yīng)，放出的熱量總小于上述數(shù)值，其原因是___________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí)，在容積為2 L的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)經(jīng)過(guò)10 min后，生成10 mol NH3，則用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_______________。

(3)一定條件下，當(dāng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是_____________。

a．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 b．正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為0

c．該條件下，N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值 d．N2和H2的濃度相等

e．N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等 f．恒容時(shí)體系壓強(qiáng)保持不變

（4）在四個(gè)不同容器中，不同條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果，判斷該反應(yīng)的速率由大到小的順序是__________________________（用編號(hào)填寫）。

A．V(NH3)=0.5 mol L-1-min-1 B．V(H2)=0.3 mol L-1-min-1

C．V(N2)=0.2 mol L-1-min-1 D．V(H2)=0.01 mol L-1- s -1

Answer 1

【答案】 可逆反應(yīng)，不會(huì)完全進(jìn)行到底 0.25 mol L-1-min-1 a c f A>C=D>B

【解析】(1)合成氨是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化；

(2)v(NH3)= ==0.5mol/(Lmin)，所以v(N2)= ×v(NH3)=0.25mol/(Lmin)；

(3)a．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；b．正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為0，是指反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；c．N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；d．N2和H2的濃度相等，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；e．N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等，與平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；f．體積不變，氣體的物質(zhì)的量是不定值，當(dāng)恒容時(shí)體系壓強(qiáng)保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；故答案為acf；

(4)反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，以氫氣的反應(yīng)速率為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷；A．V(NH3)=0.5mol/(Lmin)，反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以ν(H2)=0.75mol/(Lmin)；B．ν(H2)=0.3mol/(Lmin)；C．ν(N2)=0.2mol/(Lmin)，反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以ν(H2)=0.6mol/(Lmin)；D．ν(H2)=0.01mol/(LS)=0.6mol/(Lmin)；所以反應(yīng)的速率由大到小的順序是A>C=D>B。