Question

氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位．
（I）合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2mol NH₃，放出92.2kJ熱量．
①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方是

 

．
②若起始時向容器內(nèi)放入2mol N₂和6mol H₂，達平衡后放出的熱量為Q，則Q（填“＞”、“＜”或“=”）

 

184.4kJ．
③已知：

1mol N-H鍵斷裂吸收的能量約等于

 

kJ．
（Ⅱ）某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量（n）隨著時間（t）變化的曲線如圖所示．
由圖中數(shù)據(jù)分析：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）反應(yīng)開始至2min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為

 

．
（3）下列敘述能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

 

（填序號）
A．X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3：1：2
B．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
C．單位時間內(nèi)每消耗3mol X，同時生成2mol Z
D．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化
E．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（I）①依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法分析書寫；
②反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進行徹底；
③依據(jù)反應(yīng)焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量計算得到；
（Ⅱ）（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比分析；
（2）根據(jù)v=

△c

△t

計算化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化．

解答： 解：（Ⅰ）①合成塔中每生成2mol NH₃，放出92.2kJ熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式寫出，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)放出的熱量寫出熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
②反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進行徹底，該溫度下合成塔中放入2mol N₂和6mol H₂，生成的氨氣小于2mol，故達平衡后放出的熱量小于184.4 kJ；
故答案為：＜；
③3H₂+N₂?2NH₃，反應(yīng)焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=3×436+945.8-6×N-H鍵鍵能=-92.2，N-H鍵鍵能=391KJ；
故答案為：391；
（Ⅱ）（1）由圖象可以看出X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，
化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比，
則有Y：X：Z=（1.0mol-0.9mol）：（1.0mol-0.7mol）：0.2mol=1：3：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y?2Z，故答案為：3X+Y?2Z；
（2）反應(yīng)開始至2min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為v=

△c

△t

=

0.2mol 2L

2min

=0.05 mol．L^-1．min^-1，故答案為：0.05 mol．L^-1．min^-1；
（3）A．X、Y、Z的物質(zhì)的量之比與反應(yīng)起始時的物質(zhì)的量和平衡時轉(zhuǎn)化的程度有關(guān)，不能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)之和不相等，混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．無論反應(yīng)是否平衡，單位時間內(nèi)每消耗3molX，同時生成2molZ，故C錯誤；
D．反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，無論是否平衡，混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化，不能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
E．化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化，可以說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故E正確．
故答案為：B、E．

點評：本題考查了化學(xué)能與熱能關(guān)系分析判斷、物質(zhì)的量隨時間的變化曲線，以及平衡狀態(tài)的判斷，熱化學(xué)方程式書寫，題目難度中等．