Question

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

 

；
（2）對合成氨的反應，下列能說明達到平衡狀態(tài)的是

 

；
A．單位時間內 3mol H-H鍵 斷裂同時1mol N≡N鍵形成
B．單位時間內氮氣的消耗速率等于氫氣的生成速率
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量不再變化
（3）若拆開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反應完全轉化為NH₃應

 

熱量（填“吸收”或“放出”）

 

 kJ．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

計算反應速率；
（2）根據(jù)可逆反應處于平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等、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)反應物鍵能減去生成物鍵能可計算出反應熱，并判斷反應是否放熱．

解答： 解：根據(jù)圖中各物質的變化的物質的量可知，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1.0mol-0.7mol）：（1.0mol-0.9mol）：0.2mol=3：：2，對照化學方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，X線表示H₂，Y線表示N₂，Z線表示NH₃，
（1）因為Z線表示NH₃，結合圖中數(shù)據(jù)NH₃的平均反應速率為

△c

△t

=

0.2mol 2L

2min

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

點評：本題考查了反應速率的計算，平衡狀態(tài)的特征及反應熱的計算，有一定的綜合性，但內容較簡單，注重對基礎知識的理解．