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11.(1)利用N2和H2可以实现NH3的工业和成,而氨又可以进一步制备硝酸.已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
氨催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol.
(2)研究在其他条件不变时,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量):
①图象中T2和T1的关系是:T2低于T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”).
②a、b、c三点中,N2转化率最高的是c(填字母).
③若容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1molN2,n(H2)=3mol,经过5min反应达到平衡时H2的转化率为60%,则v(NH3)=0.24mol/(L•min).

分析 (1)由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式,已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得;
(2)①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行;
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动;
③化学平衡三行计算列式计算,反应速率v=$\frac{△c}{△t}$,进行计算.

解答 解:(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol,
故答案为:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol;
(2)①反应为放热反应,温度升高化学平衡向着吸热方向进行,从T1到T2生成物氨气的量增加,平衡正移,故T2<T1
故答案为:低于;
②b点代表平衡状态,c点又加入了氢气,故平衡向右移动,氮气的转化率增大,
故答案为:c;
③化学平衡三行计算列式计算,
             N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol)1         3         0
变化量(mol)0.6      3×60%    1.2
平衡量(mol) 0.4       1.2      1.2
反应速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.2mol}{1L}}{5min}$=0.24mol/(L.min).

点评 本题考查了热化学方程式书写、影响平衡移动的因素、平衡图象、化学平衡计算等,难度中等,注意掌握三段式解题法与盖斯定律应用.

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