Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，工業(yè)上合成氨反應(yīng)通常用鐵觸媒作催化劑，反應(yīng)方程式為：N₂+3H₂?2NH₃△H＜0．
（1）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，拆開(kāi)1mol H-H鍵，1mol N≡N鍵分別需要的能量是436kJ、946kJ，則拆開(kāi)1mol N-H鍵需要的能量是

 

．
（2）如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入1mol N₂和3mol H₂，使甲、乙兩容器初始容積相等．在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），并維持反應(yīng)過(guò)程中溫度不變．已知甲容器中H₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖象如圖3所示，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出乙容器中H₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖象．

（3）若反應(yīng)N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g）在一容積固定不變的容器內(nèi)進(jìn)行，并維持反應(yīng)過(guò)程中溫度不變．反應(yīng)達(dá)到平衡后．
①增大NH₃的濃度，達(dá)到平衡，NH₃的體積分?jǐn)?shù)

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．
②若平衡從正向建立，且起始時(shí)N₂與H₂的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol，當(dāng)a：b=

 

時(shí)，達(dá)到平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)最大．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）焓變利用鍵能求算時(shí)，△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，據(jù)此分析；
（2）乙平衡時(shí)體積縮小，相當(dāng)于甲平衡時(shí)增大壓強(qiáng)；
（3）①在容積固定不變的容器內(nèi)進(jìn)行，增大NH₃的濃度，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)；
②若平衡從正向建立，要想達(dá)平衡時(shí)生成物的體積分?jǐn)?shù)最大，則投料量之比應(yīng)等于反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比．

解答： 解：（1）設(shè)1mol N-H鍵需要的能量是xKJ，由△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，得-92kJ=436kJ×3+946kJ-6x，解得：x=391KJ，故答案為：391KJ；
（2）乙平衡時(shí)體積縮小，相當(dāng)于甲平衡時(shí)增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，達(dá)平衡時(shí)縮短，氫氣的轉(zhuǎn)化率增加，所以，故答案為：；
（3）①在容積固定不變的容器內(nèi)進(jìn)行，增大NH₃的濃度，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，NH₃的體積分?jǐn)?shù)增大，故答案為：增大；
②若平衡從正向建立，要想達(dá)平衡時(shí)生成物的體積分?jǐn)?shù)最大，則投料量之比應(yīng)等于反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以a：b=1：3，故答案為；1：3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查通過(guò)反應(yīng)物和焓變求算生成物的鍵能大小的方法，化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題等，側(cè)重于化學(xué)平衡移動(dòng)的綜合考查，題目難度中等．