Question

6．工业合成氨的反应：N₂+3H₂?2NH₃是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂．已知形成1  mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ．则：
（1）若1mol N₂完全反应生成NH₃可放出（填“吸收”或“放出”）热量92kJ．
（2）如果将1mol N₂和3mol H₂混合，在一定条件下使其充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，其原因是合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化．
（3）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器中进行，一定条件下，当合成氨反应达到化学平衡时，下列说法正确的是aef．
a．正反应速率和逆反应速率相等        
b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．N₂和H₂的浓度相等                  
d．N₂、H₂和NH₃的体积分数相等
e．容器中混合气体的密度保持不变       
f．容器内的压强保持不变．

Answer 1

分析 （1）△H=反应物键能和-生成物键能和；
（2）合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化；
（3）化学平衡状态是正逆反应速率相等，各组分浓度保持不变的状态，反应达到最大限度，据此分析．

解答 解：（1）△H=反应物键能和-生成物键能和，反应N₂+3H₂?2NH₃中△H=（946+3×436-6×391）kJ/mol=-92kJ/mol，所以正反应放热，故答案为：放出；92；
（2）合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化，故答案为：合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化；
（3）a．正反应速率和逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故正确； 
b．正反应速率最大，逆反应速率为0，是指反应开始时的状态，反应没有达到平衡状态，故错误；
c．N₂和H₂的浓度相等，反应不一定达到平衡状态，故错误； 
d．N₂、H₂和NH₃的体积分数相等，与平衡状态无关，故错误；
e．当合成氨反应达到化学平衡时，总质量和体积都不变，所以密度保持不变，故正确；
f．当合成氨反应达到化学平衡时，气体总物质的量不变，所以压强保持不变，故正确；
故答案为：aef．

点评 本题考查了据键能计算焓变、可逆反应的焓变、化学平衡状态的判断，题目难度不大．