Question

【題目】工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下：N2 + 3H2 2NH3。

某溫度下，在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0molN2和2.0molH2，一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

t/s	0	50	150	250	350
n(NH3)	0	0.24	0.36	0.40	0.40

（1）0~50s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(N2) = 。

（2）250s時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為 。

（3）已知的鍵能為946kJ/mol，H-H的鍵能為436kJ/mol，N-H的鍵能為391kJ/mol，則生成1molNH3過程中的熱量變化 kJ。下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

（4）為加快反應(yīng)速率，可以采取的措施

a．降低溫度

b．增大壓強(qiáng)

c．恒容時(shí)充入He氣

d．恒壓時(shí)充入He氣

e．及時(shí)分離NH3

（5）下列說法錯(cuò)誤的是

A．使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率

B．上述條件下，N2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3

C．為了提高N2的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)適當(dāng)提高H2的濃度

D．250~350s生成物濃度保持不變，反應(yīng)停止

Answer 1

【答案】（1）1.2×10-3mol/(L·s )；

（2）30%（3）46；A；（4）b；（5）d

【解析】

試題分析：（1）0~50s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(NH3) ===2.4×10-3mol/(L·s )，因此v(N2)= 1.2×10-3mol/(L·s )，故答案為：1.2×10-3mol/(L·s )；

（2）250s時(shí)，生成了氨氣0.4mol，反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol，H2的轉(zhuǎn)化率為×100%=30%，故答案為：30%；

（3）根據(jù)N2 + 3H2 2NH3，反應(yīng)的△H=（946kJ/mol+3×436kJ/mol）-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol，因此生成1molNH3過程中的熱量變化為×92 kJ =46 kJ，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故選A，故答案為：46；A；

（4）a．降低溫度，反應(yīng)速率減慢，錯(cuò)誤；b．增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，正確；c．恒容時(shí)充入He氣，反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不變，錯(cuò)誤；d．恒壓時(shí)充入He氣，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢。錯(cuò)誤；e．及時(shí)分離NH3，生成物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故選b；

（5）A．使用催化劑，反應(yīng)速率加快，提高了生產(chǎn)效率，正確；B．反應(yīng)為可逆反應(yīng)，N2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3，正確；c．適當(dāng)提高H2的濃度，平衡正向移動，可以提高N2的轉(zhuǎn)化率，正確；D．250~350s生成物濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，但反應(yīng)未停止，錯(cuò)誤；故選d。