Question

【題目】某反應2NH3N2+3H2在三種不同條件下進行，N2、H2的起始濃度均為0，反應物NH3的濃度(mol/L)隨時間(min)的變化情況如下表所示。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，回答下列問題:

(1)在實驗1、2中，有一個實驗使用了催化劑，它是______(填字母)。

A.實驗1 B.實驗2

(2)在實驗3中，平衡時NH3的轉化率為__________________。

(3)工業(yè)合成氨的反應如下:N2+3H22NH3。已知斷裂1molN2中的共價鍵吸收的能量為946kJ，斷裂1molH2中的共價鍵吸收的能量為436kJ，形成1molNH3中的共價鍵放出的能量為1173kJ，則由N2和H2生成2molNH3過程中的能量變化為_______kJ。下圖能正確表示該反應中能量變化的是______(填字母)。

Answer 1

【答案】 B 80% 92 A

【解析】分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，實驗1、2比較，實驗2達到平衡需要的時間少；

（2）實驗3中氨氣的起始濃度為1mol/L，平衡時氨氣為0.2mol/L，可知參加反應的氨氣為0.8mol/L；

（3）焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，放熱反應的焓變?yōu)樨摚�以此來解答�?/span>

詳解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，實驗1、2比較平衡狀態(tài)相同，但實驗2達到平衡需要的時間少，則實驗2使用了催化劑，答案選B；

（2）實驗3中氨氣的起始濃度為1mol/L，平衡時氨氣為0.2mol/L，可知參加反應的氨氣為0.8mol/L，因此達平衡時NH3的轉化率為×100%＝80%；

（3）斷裂1molN2中的共價鍵吸收的能量為946kJ，斷裂1molH2中的共價鍵吸收的能量為436kJ，形成1molNH3中的共價鍵放出的能量為1173kJ，則由N2和H2生成2molNH3過程中△H=946kJ/L+3×436kJ/mol-2×1173kJ/mol=-92kJ/mol，即由N2和H2生成2molNH3過程中的放出能量為92kJ，反應物總能量大于生成物總能量，圖A符合，答案選A。