Question

某溫度時(shí)，在一個(gè)2L的密閉容器中，H₂、N₂、NH₃三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）從開(kāi)始至2min，NH₃的平均反應(yīng)速率是

 

；
（2）對(duì)合成氨的反應(yīng)，下列能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

；
A．單位時(shí)間內(nèi) 3mol H-H鍵 斷裂同時(shí)1mol N≡N鍵形成
B．單位時(shí)間內(nèi)氮?dú)獾南�耗速率等于氫氣的生成速�?br />C． 3v（H₂）=2v（NH₃）
D．c（H₂）：c（N₂）：c（NH₃）=7：9：2
E．混合氣體密度不在變化
F．混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化
（3）若拆開(kāi)1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol N≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ，391kJ，946kJ．則1mol N₂與3mol H₂反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH₃應(yīng)

 

熱量（填“吸收”或“放出”）

 

 kJ．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等、組成成分不變，以及由此衍生出的部分物理量不變的特征作判斷；
（3）根據(jù)反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能可計(jì)算出反應(yīng)熱，并判斷反應(yīng)是否放熱．

解答： 解：根據(jù)圖中各物質(zhì)的變化的物質(zhì)的量可知，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1.0mol-0.7mol）：（1.0mol-0.9mol）：0.2mol=3：：2，對(duì)照化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，X線表示H₂，Y線表示N₂，Z線表示NH₃，
（1）因?yàn)閆線表示NH₃，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)NH₃的平均反應(yīng)速率為

△c

△t

=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/（L?min），故答案為：0.05mol/（L?min）；
（2）A、單位時(shí)間內(nèi) 3mol H-H鍵 斷裂是指正反應(yīng)同時(shí)1mol N≡N鍵形成是指逆反應(yīng)，且速率之比等于它們的計(jì)量數(shù)之比，即該反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等，故A正確；
B、單位時(shí)間內(nèi)氮?dú)獾南�耗速率等于氫氣的生成速率，因�(yàn)榈獨(dú)獾挠?jì)量數(shù)和氫氣的計(jì)量數(shù)不相等，所以它們反映出的正逆反應(yīng)速率不相等，故B錯(cuò)誤；
C、由于反應(yīng)中氫氣的計(jì)量數(shù)與氨氣的計(jì)量數(shù)之比為3：2，所以有2v（H₂）=3v（NH₃），故C錯(cuò)誤；
D、由于體系在同一容器中，所以有濃度之比等于物質(zhì)的量之比，當(dāng)c（H₂）：c（N₂）：c（NH₃）=7：9：2時(shí)，則n（H₂）：n（N₂）：n（NH₃）=7：9：2，再由圖象可知此時(shí)物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故D正確；
E、由于該反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，且反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒，所以反應(yīng)前后密度始終不變，故混合氣體密度不在變化不能判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，故E錯(cuò)誤；
F、由于反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒，但反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量在變化，所以反應(yīng)前后的氣體平均摩爾質(zhì)量發(fā)生變化，當(dāng)混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化時(shí)，可說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故F正確；
故答案為：ADF；
（3）在反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）中，根據(jù)反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能可得反應(yīng)熱為：△H=（946kJ+3×436kJ-6×391kJ）/mol=-92kJ/mol，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出熱量為92KJ，故答案為：放熱；92KJ．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算，平衡狀態(tài)的特征及反應(yīng)熱的計(jì)算，有一定的綜合性，但內(nèi)容較簡(jiǎn)單，注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解．