Question

12．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示．
（1）X的转化率是30%
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程为3X+Y?2Z；
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v（Z）=0.05mol/（L•min），
（4）当反应进行到第2min时，达到了该反应的限度．
（5）若反应表达的是合成氨的反应，已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1molN≡N 键分别需要吸收的能量为436kJ、391k J、946k J．则由氢气和氮气反应生成1mol NH₃需要放出（填“放出”或“吸收”）46 k J的热量．

Answer 1

分析 （1）X的转化率是$\frac{X的变化量}{X的起始量}×100%$；
（2）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（3）根据c=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（4）当反应进行到2min时各物质的量不随时间的改变而改变，反应达平衡状态；
（5）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算，化学反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之吸热，以此计算反应热并判断吸热还是放热．

解答 解：（1）X的转化率是$\frac{X的变化量}{X的起始量}×100%$=$\frac{1-0.7}{1}×100%$=30%，故答案为：30%；
（2）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y?2Z，
故答案为：3X+Y?2Z；
（3）反应开始至2min时Z的平均反应速率为：c（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol/（L•min），故答案为：0.05mol/（L•min）；
（4）当反应进行到2min时各物质的量不随时间的改变而改变，反应达平衡状态，故答案为：2；
（5）拆1molH-H键、1molN≡N、1molN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ，在反应N₂+3H₂?2NH₃中，断裂3mol H-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，
生成2mol NH₃，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，
吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，
放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，
所以生成1mol NH₃放出热量为46KJ；
故答案为：放出；46．

点评 本题考查化学方程式的判断以及反应速率的计算，题目难度不大，注意图象题目中曲线的变化特点．