Question

5．合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．已知N₂（g）與H₂（g）反應(yīng)生成17g  NH₃（g），放出46.1kJ的熱量．
請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)通常用鐵作催化劑，加催化劑會使圖中E變小（填“大”或“小”）．
（2）起始充入2mol•L^-1 N₂和5.5mol•L^-1 H₂，經(jīng)過50min，NH₃的濃度為1mol•L^-1，則v（N₂）=0.01mol•L^-1•min^-1、C（H₂）=4mol•L^-1；
（3）已知NH₃（g）=NH₃ （l）△H=-QkJ•mol^-1，書寫N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （l）的熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （l）△H=-（92.2+2Q）kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）使用催化劑改變反應(yīng)途徑，降低活化能；
（2）根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算△c（N₂）、△c（H₂），再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂），氫氣濃度=氫氣起始濃度-氫氣濃度變化量；
（3）生成17g NH₃（g），放出46.1kJ的熱量，則生成2mol NH₃（g），放出92.2kJ的熱量，可得熱化學(xué)方程式：①．N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （g）△H=-92.2kJ/mol，
又知：②．NH₃（g）=NH₃ （l）△H=-QkJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①+②×2可得：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （l）．

解答 解：（1）使用催化劑改變反應(yīng)途徑，降低活化能，故圖中E變小，
故答案為：��；
（2）△c（N₂）=$\frac{1}{2}$△c（NH₃）=$\frac{1}{2}$×1mol/L=0.5mol/L，則v（N₂）=$\frac{0.5mol/L}{50min}$=0.01mol/（L．min），
△c（H₂）=$\frac{3}{2}$△c（NH₃）=$\frac{3}{2}$×1mol/L=1.5mol/L，c（N₂）=5.5mol/L-1.5mol/L=4mol/L，
故答案為：0.01；4；
（3）生成17g NH₃（g），放出46.1kJ的熱量，則生成2mol NH₃（g），放出92.2kJ的熱量，可得熱化學(xué)方程式：①．N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （g）△H=-92.2kJ/mol，
又知：②．NH₃（g）=NH₃ （l）△H=-QkJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①+②×2可得：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （l）△H=-（92.2+2Q）kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃ （l）△H=-（92.2+2Q）kJ•mol^-1．

點評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計算、化學(xué)平衡計算、蓋斯定律應(yīng)用等，比較基礎(chǔ)，有利于基礎(chǔ)知識的鞏固．