Question

3．氨氣是生產(chǎn)化肥、硝酸等的重要原料，圍繞合成氨人們進(jìn)行了一系列的研究
（1）氫氣既能與氮?dú)庥帜芘c氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同．已知：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H=-483.6kJ/mol
3H₂ （g）+N₂（g）  2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
計(jì)算斷裂1mol N≡N鍵需要能量946kJ，氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵鍵強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”），因此氫氣與二者反應(yīng)的條件不同．
（2）固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題．自然界中存在天然的大氣固氮過程：N₂（g）+O₂（g）=2NO （g）△H=+180.8kJ/mol，工業(yè)合成氨則是人工固氮．分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是BC．

反應(yīng)	大氣固氮		工業(yè)固氮
溫度/℃	27	2000	25	350	400	450
K	3.84×10-31	0.1	5×108	1.847	0.507	0.152

A．常溫下，大氣固氮幾乎不可能進(jìn)行，而工業(yè)固氮非常容易進(jìn)行
B．人類大規(guī)模模擬大氣固氮是無意義的
C．工業(yè)固氮溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全   
D．K越大說明合成氨反應(yīng)的速率越大．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=反應(yīng)熱，據(jù)此計(jì)算；鍵能越大，化學(xué)鍵越強(qiáng)；
（2）A、化學(xué)平衡常數(shù)說明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問題，與反應(yīng)進(jìn)行的難易程度無關(guān)；
B、大氣固氮的進(jìn)行程度很小，利用大氣固氮原理進(jìn)行工業(yè)生成，產(chǎn)率很�。�
C、合成氨是放熱反應(yīng)，溫度越低，有利于平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越高；
D、化學(xué)平衡常數(shù)說明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問題，與反應(yīng)速率無關(guān)．

解答 解：（1）N≡N鍵能為x，則3×436kJ/mol+x-2×1173.2kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得x=946kJ/mol，故斷裂1mol N≡N鍵需要能量是946kJ，O=O鍵能是498kJ/mol，故氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵強(qiáng)，
故答案為：946；強(qiáng)；
（2）A、化學(xué)平衡常數(shù)說明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問題，大氣固氮和工業(yè)固氮與反應(yīng)進(jìn)行的難易程度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、利用大氣固氮原理進(jìn)行工業(yè)生成，大氣固氮的進(jìn)行程度很小，產(chǎn)率很小，沒有實(shí)際意義，故B正確；
C、合成氨是放熱反應(yīng)，溫度越低，有利于平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)越完全，故C正確；
D、化學(xué)平衡常數(shù)說明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問題，與反應(yīng)速率無關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC．

點(diǎn)評 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算、平衡常數(shù)意義、難度中等，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．