Question

已知在1×10⁵Pa、298K时断裂1molH—H键吸收的能量为436kJ，断裂1molN—H键吸收的能量为391kJ，断裂1molN≡N键吸收的能量是945kJ。

(1)根据以上数据判断工业合成氨的反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)是_____(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)在298K时，取1molN₂和3molH₂放入一密闭容器中，加入催化剂进行反应。理论上完全反应放出或吸收的热量为Q₁，则Q₁为_____kJ。

(3)实际生产中，放出或吸收的热量为Q₂，Q₁与Q₂的大小系为_____

A．Q₁<Q₂B．Q₁>Q₂C．Q₁＝Q₂

Answer

放热 93 B

【解析】

(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，断开1mol N2中的化学键需要吸收945kJ的能量，断开3mol H2中的化学键需要吸收436kJ/mol×3mol=1308kJ的能量，形成2mol

中的化学键放出391kJ/mol×2mol×3=2346kJ的能量，根据焓变=反应物总键能-生成物总键能=945kJ+1308kJ-2346kJ=-93kJ，则1mol N2和3mol H2完全反应生成2mol NH3放出能量93kJ，由此分析可知，工业合成氨的反应是放热反应；

(2)根据(1)中计算，在298K时，取1molN2和3molH2放入一密闭容器中，加入催化剂进行反应。理论上完全反应放出或吸收的热量为Q1，则Q1为93kJ；

(3)由于该反应为可逆反应，不能进行到底，则实际放出的能量Q2比理论值Q1小，答案选B。