Question

某温度时，在一个5L的体积不变的密闭容器中，H₂、N₂、NH₃三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，回答下列问题：
（1）X是

 

，Y是

 

，Z是

 

，
（2）从开始至2min，NH₃的平均反应速率是

 

；
（3）第2-5分钟时下列叙述正确的是

 

；
A．该反应已停止
B．2v （H₂）=3v（NH₃）
C．3v（H₂）=2v（NH₃）
D．c（H₂）：c（N₂）：c（NH₃）=7：9：2
（4）若拆开1mol H-H 键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ．则1mol N₂与3mol H₂反应完全转化为NH₃应

 

热量（填“吸收”或“放出”）

 

 kJ．
（5）计算反应前与平衡时的压强比

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,反应热和焓变

专题：

分析：（1）根据图中各物质的变化的物质的量可知反应物和生成物的变化量，化学方程式计量数之比等于反应物质的量之比，据此分析判断；
（2）根据v=

△c

△t

计算反应速率；
（3）第2-5分钟是化学反应达到平衡状态，根据可逆反应处于平衡状态时正逆反应速率相等、组成成分不变，以及由此衍生出的部分物理量不变的特征作判断；
（4）根据反应物键能减去生成物键能可计算出反应热，并判断反应是否放热；
（5）气体压强之比等于气体物质的量之比．

解答： 解：（1）根据图中各物质的变化的物质的量可知，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1.0mol-0.7mol）：（1.0mol-0.9mol）：0.2mol=3：：2，对照化学方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，X线表示H₂，Y线表示N₂，Z线表示NH₃，
故答案为：N₂；H₂；NH₃；
（2）因为Z线表示NH₃，结合图中数据NH₃的平均反应速率为

△c

△t

=

0.2mol 5L

2min

=0.02mol/（L?min），故答案为：0.02mol/（L?min）；
（3）A、反应是可逆反应不可能停止，只是正逆反应速率相同，故A错误；
B、由于反应中氢气的计量数与氨气的计量数之比为3：2，所以有2v（H₂）=3v（NH₃），故B正确；
C、由于反应中氢气的计量数与氨气的计量数之比为3：2，有2v（H₂）=3v（NH₃），故C错误；
D、由于体系在同一容器中，所以有浓度之比等于物质的量之比，当c（H₂）：c（N₂）：c（NH₃）=7：9：2时，则n（H₂）：n（N₂）：n（NH₃）=7：9：2，再由图象可知此时物质的量不变，反应处于平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
（4）在反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）中，根据反应物键能减去生成物键能可得反应热为：△H=（946kJ+3×436kJ-6×391kJ）/mol=-92kJ/mol，故该反应为放热反应，放出热量为92KJ，
故答案为：放热；92；
（5）反应前与平衡时的压强比等于气体物质的量之比=2：（0.9+0.7+0.2）=10：9，故答案为：10：9．

点评：本题考查了反应速率的计算，平衡状态的特征及反应热的计算，有一定的综合性，但内容较简单，注重对基础知识的理解，题目难度中等．