Question

3．在恒温恒容的密闭容器中，通入lmolN₂和3molH₂，发生反应：N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$ 2NH₃（g）．
已知：①反应过程中的能量变化如图所示；
②达到平衡时，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为3.6mol．请回答下列问题．
（1）图中A点表示反应物具有的总能量；C点表示生成物具有的总能量．
（2）该反应通常使用以铁为主体的复合催化剂，使用该催化剂时，B点的变化是降低（填“升高”或“降低”）．
（3）该反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）从能量变化图可知A、C点的含义，A为反应物能量，C为生成物能量；
（2）从催化剂对活化能的影响分析，降低反应的活化能加快反应速率；
（3）达到平衡时，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为3.6mol，由求得放出18.4KJ能量物质的量的变化，进而求得按化学计量数反应的热效应，从而写出热化学方程式．

解答 解：（1）从能量变化图可知，A点代表反应物具有的总能量，C点代表生成物具有的总能量，
故答案为：反应物具有的总能量，生成物具有的总能量；
（2）使用催化剂，降低了反应所需活化能，活化分子百分数增加，反应速率加快，
故答案为：降低；
（3）根据方程式计算△H
物质的量变化为：1+3-3.6=0.4，放出18.4KJ能量，物质的量变化为：1+3-2=2时，对应的能量变化为X 
  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△n∽Q
     1      3                   2                       2       X
                                  0.4                0.4      18.4
X=$\frac{2×18.4}{0.4}$=92，即△H=-92kJ/moL．
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/moL．

点评 本题综合考察了反应热与化学平衡的计算题．巧妙运用差量法可快速求解，题目难度中等．