Question

13．一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃：N₂+3H₂O?2NH₃+$\frac{3}{2}$O₂进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见表（反应时间3h）：

T/℃	30	40	50
生成NH3量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0

请回答下列问题：
（1）50℃时从开始到3h内以O₂物质的量变化表示的平均反应速率为1.5×10^-6 mol•h^-1．
（2）该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是：N₂（g）+3H₂O（l）=2NH₃（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）△H=+765.2kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）从开始到3h内生成氨气为6×10^-6mol，根据方程式计算O₂物质的量变化，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）由图可知反应物、生成物及反应热△H=+765.2kJ•mol^-1．

解答 解：（1）50℃时从开始到3h内生成氨气为6×10^-6mol，则生成氧气为4.5×10^-6mol，以O₂物质的量变化表示的平均反应速率为$\frac{4.5×1{0}^{-6}}{3}$mol•h^-1=1.5×10^-6mol•h^-1，
故答案为：1.5×10^-6；
（2）由图可知反应物、生成物及能量变化，反应的热化学方程式是N₂（g）+3H₂O（l）=2NH₃（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）△H=+765.2kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂O（l）=2NH₃（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）△H=+765.2kJ•mol^-1．

点评 本题考查了化学反应速率的计算、热化学方程式的书写，题目难度不大，明确反应速率的计算公式和化学反应能量变化图中的含义是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．