Question

（10分）某温度时，在一个2L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）该反应的化学方程式是                     ；

（2）从开始至2min，NH₃的平均反应速率是                ；

（3）用电子式表示X的形成过程___________________   __  __；

（4）第4分钟时下列叙述正确的是                       ；

A．该反应已停止         B．该反应为可逆反应

C．3v(H₂)=2v(NH₃）     D．c(H₂）：c(N₂）：c(NH₃）= 7 ：9 ：2

（5）若拆开1 mol H—H键，1 mol N—H键，1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ，391 kJ，946 kJ。则1 mol N₂与H₂反应完全转化为NH₃应_________热量（填“吸收”或“放出” ）。

Answer

（每空2分，10分）（1）3X + Y2Z；（2）0.05mol/( L·min）；

（3）H·+·H → H∶H。（4）B、D；（5）放出。

【解析】

试题分析：根据图示可知，在2min内X减少0.3mol，Y减少0.1mol，Z生成0.2mol，说明XY是反应物，Z是生成物，它们的物质的量的比是3：1：2.由于2min后三种物质都存在，而且物质的量不再发生变化，说明该反应是可逆反应。所以反应方程式是：3X + Y2Z；（2）Z表示的是NH3，从开始至2min，NH3的平均反应速率是V(NH3)=0.2mol÷2L÷2min=0.05mol/( L·min)；（3）X表示的是H2，该分子是两个H原子通过一对共用电子对形成，用电子式表示形成过程是：H·+·H → H∶H。（4）第4分钟时，反应处于平衡状态，正反应、逆反应仍然在进行，A错误、B正确；在平衡时，产生NH3的物质的量0.2mol，则反应消耗H2的物质的量是0.3mol，还有0.7mol；消耗N2的物质的量是0.1mol,还存在N2的物质的量是0.9mol，因此平衡时c(H2）：c(N2）：c(NH3）= 7 ：9 ：2，D正确；由于没有指明是正反应、逆反应的速率，所以3v(H2)=2v(NH3)没有任何意义，在平衡时速率关系应该是3 v(NH3)(正)=2v(H2）(逆)，D错误。（5）若拆开1 mol H—H键，1 mol N—H键，1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ，391 kJ，946 kJ。则1 mol N2与H2反应完全转化为NH3的能量变化是：Q=946 kJ+3×436 kJ-6×391 kJ=-92kJ，所以该反应是放热反应。发生反应放出热量。

考点：考查化学反应方程式的书写、反应速率的计算、化学平衡状态的特征、化学键的键能与反应热的关系的判断的知识。