Question

【题目】工业合成氨反应：N2+3H2 2NH3是一个放热的可逆反应，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、1 mol N－H键、N≡N1mol键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则:

（1）若1 mol N2完全反应生成NH3可___(填“吸收”或“放出”)热量___kJ。

（2）如果将1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反应，放出的热量总小于上述数值，其原因是_______________________。

（3）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内,反应经过10 min后，生成10 mol NH3，则用N2表示的化学反应速率为_____mol/(L·min)。

（4）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________

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的转化率达到最大值 D.N2和H2的浓度相等

E.N2、H2和NH3的体积分数相等 F.反应达到最大限度

Answer 1

【答案】放出92该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出能量总是小于92 kJ0.25acf

【解析】

（1）△H=反应物键能和-生成物键能和，反应N2+3H22NH3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）该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出能量总是小于92 kJ；（3）v（NH3）=10mol÷2L÷10min=0.5mol/（Lmin），v（N2）：v（NH3）=1：2，所以v（N2）=0.25mol/（Lmin），故答案为：0.25；
（4）A. 正反应速率和逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，A项正确；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，B项错误；C.N2的转化率达到最大值，说明反应达到平衡状态，C项正确；D.N2和H2的浓度相等，并不代表共浓度保持不变，反应不一定达到平衡状态，故D项错误；E.N2、H2和NH3的体积分数相等的状态可能是反应在建立平衡过程中的某个时间，反应不一定达到平衡状态，故E项错误；F.平衡状态就是反应在该条件下达到最大限度的状态，故F项正确；故答案为：ACF；