Question

【题目】合成氨反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），反应过程的能量变化如图所示。已知N2（g）与H2（g）反应生成17 g NH3（g），放出46.1 kJ的热量。

请回答下列问题：

（1）该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图中E变________（填“大”或“小”），E的大小对该反应的反应热有无影响？_______。理由是____________________________；

（2）图中ΔH＝______kJ·mol－1；

（3）起始充入2mol·L－1 N2和5.5 mol·L－1 H2 ，经过50 min，NH3的浓度为1mol·L－1，则v(N2)＝_________mol·L－1·min－1、c(H2)＝___________mol·L－1；

（4）已知NH3（g）=== NH3 (l) ΔH=－QkJ·mol-1，书写N2（g）+3H2（g）===2NH3 (l)的热化学方程式___________________________________。

Answer 1

【答案】 小 无 △H取决于反应物的总能量和生成物总能量差 －92.2 0.01 4 N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l) △H=－(62.2＋2Q)kJ·mol－1

【解析】试题（1）用铁作催化剂可以降低反应活化能E，所以加催化剂会使图中E变变小；△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差，所以E的大小对该反应的反应热没有影响。

（2）NH3的物质的量为17g/17g·mol-1="1mol" △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(该反应为放热反应，符号为负)

（3）NH3的变化浓度为1mol·L－1时，根据反应比，N2的浓度变化了0.5mol·L－1，v(N2)＝0.5mol·L－1/50 min="0.01" mol·L－1；NH3的变化浓度为1mol·L－1时，根据反应比，H2的浓度变化了1.5 mol·L－1，C(H2)＝5.5 mol·L－1-1.5 mol·L－1="4" mol·L－1

（4）N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-（92.2+Q）kJ·mol-1