Question

11．（1）利用N₂和H₂可以實現NH₃的工業(yè)和成，而氨又可以進一步制備硝酸．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氣體和水蒸氣的熱化學方程式為4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol．
（2）研究在其他條件不變時，改變起始物氫氣的物質的量對N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反應的影響實驗結果如圖所示（圖中T表示溫度，n表示物質的量）：
①圖象中T₂和T₁的關系是：T₂低于T₁（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）．
②a、b、c三點中，N₂轉化率最高的是c（填字母）．
③若容器容積為1L，T₂℃在起始體系中加入1molN₂，n（H₂）=3mol，經過5min反應達到平衡時H₂的轉化率為60%，則v（NH₃）=0.24mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）由已知熱化學方程式根據蓋斯定律構造目標熱化學方程式，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
由蓋斯定律可知，①×2-②×2+③×3得；
（2）①根據溫度升高化學平衡向著吸熱方向進行；
②根據增加氫氣的物質的量化學平衡向著正反應方向移動；
③化學平衡三行計算列式計算，反應速率v=$\frac{△c}{△t}$，進行計算．

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
由蓋斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol，
故答案為：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol；
（2）①反應為放熱反應，溫度升高化學平衡向著吸熱方向進行，從T₁到T₂生成物氨氣的量增加，平衡正移，故T₂＜T₁，
故答案為：低于；
②b點代表平衡狀態(tài)，c點又加入了氫氣，故平衡向右移動，氮氣的轉化率增大，
故答案為：c；
③化學平衡三行計算列式計算，
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）1         3         0
變化量（mol）0.6      3×60%    1.2
平衡量（mol） 0.4       1.2      1.2
反應速率v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.2mol}{1L}}{5min}$=0.24mol/（L．min）．

點評 本題考查了熱化學方程式書寫、影響平衡移動的因素、平衡圖象、化學平衡計算等，難度中等，注意掌握三段式解題法與蓋斯定律應用．