Question

【題目】工業(yè)上合成氨反應(yīng)為：N2+3H22NH3，回答下列問題：

（1）反應(yīng)過程中拆開的化學(xué)鍵是_______；

（2）反應(yīng)放熱，從價(jià)鍵角度分析，反應(yīng)放熱的原因是_______，下列圖像正確的是_______。

（3）在體積是2L的密閉容器中開始加入1molN2，3molH2，反應(yīng)過程濃度中，物質(zhì)的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

①t1時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量是_______；用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率υ（H2）=_______。

②下列各項(xiàng)能表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______。

A.容器中氣體的密度保持不變

B.容器中氣體的壓強(qiáng)不變

C.氨氣的含量不變

D.拆開3molH—H鍵同時(shí)形成6molN—H鍵

（4）下列措施中能提高合成氨反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率的是_______。

A.使用高效催化劑 B.恒溫恒容再充入氫氣 C.降低反應(yīng)溫度 D.擴(kuò)大容器體積

Answer 1

【答案】N≡N鍵和H一H鍵拆開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成化學(xué)鍵放出的能量乙、丙2/3molmol·L-1·s-1B、CA、B

【解析】

（1）反應(yīng)過程中拆開的是反應(yīng)物中的化學(xué)鍵。

（2）反應(yīng)放熱的原因是：拆開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵釋放的能量。放熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。

（3）①用三段式結(jié)合t1時(shí)NH3與N2的濃度相等，計(jì)算t1時(shí)生成NH3物質(zhì)的量。用化學(xué)反應(yīng)速率的公式計(jì)算υ（H2）。

②根據(jù)化學(xué)平衡的本質(zhì)標(biāo)志（達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)υ正=υ逆0）和特征標(biāo)志（達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各組分的濃度保持不變）作答。

（4）根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律作答。

（1）反應(yīng)過程中拆開的是反應(yīng)物中的化學(xué)鍵，合成氨的反應(yīng)中反應(yīng)物為N2和H2，N2的結(jié)構(gòu)式為NN，H2的結(jié)構(gòu)式為H—H，反應(yīng)過程中拆開的化學(xué)鍵是NN鍵和H—H鍵。

（2）反應(yīng)放熱的原因是：拆開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵釋放的能量。N2與H2合成NH3的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，N2和H2的總能量大于NH3的總能量；NH3分解成N2和H2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正確的圖像是乙、丙。

（3）①設(shè)0~t1內(nèi)轉(zhuǎn)化N2物質(zhì)的量濃度為xmol/L，用三段式

N2+3H22NH3

c（起始）（mol/L） 0.5 1.5 0

c（轉(zhuǎn)化）（mol/L） x 3x 2x

c（t1末）（mol/L）0.5-x 1.5-3x 2x

根據(jù)圖像，t1時(shí)NH3與N2的濃度相等，則0.5-x=2x，解得x=，t1時(shí)生成NH3物質(zhì)的量為2xmol/L2L=22mol=mol。用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率υ（H2）===mol/（L·s）。

②A項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，混合氣體的總質(zhì)量始終不變，容器的容積不變，混合氣體的密度始終不變，容器中氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)氣體分子數(shù)減小，建立平衡過程中氣體分子物質(zhì)的量減小，恒溫恒容容器中，氣體的壓強(qiáng)減小，達(dá)到平衡時(shí)氣體分子物質(zhì)的量不變，氣體的壓強(qiáng)不變，容器中氣體的壓強(qiáng)不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C項(xiàng)，氨氣的含量不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項(xiàng)，拆開3molH—H鍵同時(shí)形成6molN—H鍵只表明正反應(yīng)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是BC，答案選BC。

（4）A項(xiàng)，使用高效催化劑能加快合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率；B項(xiàng)，恒溫恒容再充入氫氣，增大反應(yīng)物H2的濃度能加快合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率；C項(xiàng)，降低反應(yīng)溫度，減慢合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率；D項(xiàng)，擴(kuò)大容器體積，即減小各物質(zhì)的濃度，合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率減慢；能提高合成氨化學(xué)反應(yīng)速率的是AB，答案選AB。