Question

(12分）N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)反应过程的能量变化如下图所示。

已知生成1 mol NH₃(g)的ΔH=-46 kJ·mol^-1。请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示    、    ；若该反应使用催化剂，会使图中B点升高还是降低?             。

（2）图中ΔH=     kJ·mol^-1。

（3）已知恒容时，该体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。

①在0．5 L容器中发生反应，前20 min内，v(NH₃)＝________，放出的热量为________。

②45 min时采取的措施是_______________________。

③比较I、II、III时段的化学平衡常数（分别用K₁、K₂、K₃表示）大小________。

Answer

21.（1）反应物总能量； 生成物总能量； 降低；（每空各1分） （2）－92

（3）①0.050 mol/(L·min) （1分）； 23.6 Kj ②降低体系温度 ③K3>K1=K2

【解析】

试题分析：（1）由图可知，图中A、B分别表示反应物总能量；生成物总能量，催化剂降低反应的活化能，所以若该反应使用催化剂，会使图中B点降低；（2）因为生成1 mol NH3(g)的ΔH=-46 kJ·mol-1，则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH=-92 kJ·mol-1，所以反应过程的能量变化ΔH=-92kJ·mol-1；

（3）①读图可知，前20min内氨气的浓度由0逐渐增大到1.0mol/L，根据定义式可得，v(NH3)=1.0mol/L÷20min=0.050mol/(L•min)；氮气由1.0mol/L逐渐减小到0.50mol/L，根据c•V=n可求参加反应的氮气的物质的量，即(1.0—0.50)mol/L•0.5L=0.25mol，由于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=－94.4kJ·mol－1表示1mol氮气反应放出94.4kJ热量，放出的热量为94.4x0.25=23.6kJ热量；②读图可知，45min时氨气的浓度平缓上升，氮气和氢气的浓度则平缓下降，采取的措施是降低体系温度，平衡向正反应方向移动，则氮气、氢气的浓度均减小，氨气的浓度逐渐增大；③时段I和时段II温度不变，K1=K2，时段III降低温度，K值增大，所以K3>K1=K2。

考点：考查反应热，化学反应原理。