Question

氮是地球上含量豐富的元素之一．為了科學(xué)合理地利用氮元素，科學(xué)家一直致力于“人工固氮”新方法的研究．
（1）目前有關(guān)人工固氮的主要反應(yīng)是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
①已知：N≡N的鍵能是942kJ?mol^-1，H-H的鍵能是431.2kJ?mol^-1，則N-H的鍵能是

 

kJ?mol^-1
②某研究小組在400℃、30MPa下，在體積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），其n（H₂）和n（NH₃）隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．從開始到平衡時(shí)，反應(yīng)的平均速率H₂的濃度變化表示v（H₂）=

 

．
③在下列措施中，既能加快合成氨化學(xué)反應(yīng)速率，又能提高原料轉(zhuǎn)化率的是

 

．
A．向密閉容器中按原比例再充入原料氣    B．向密閉容器中再充入稀有氣體
C．縮小容器的體積，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)D．將氨氣液化并及時(shí)分離出去
（2）據(jù)報(bào)道，在常溫、常壓、光照、催化劑的條件下，N₂也可以與水直接反應(yīng)生成氨氣和氧氣，從而實(shí)現(xiàn)氮的固定．又已知：2H₂（g）+O₂（g）?2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，則反應(yīng)2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）的△H=

 

kJ?mol^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）①反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=反應(yīng)熱，據(jù)此計(jì)算；
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率v=

△c

△t

來(lái)計(jì)算；
③根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的因素來(lái)回答；
（2）根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變．

解答： 解：（1）①根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1，設(shè)N-H的鍵能是x，則942kJ?mol^-1+3×431.2kJ?mol^-1-2x=-92.4kJ?mol^-1，解得x=388kJ?mol^-1，
故答案為：388；
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率v=

△c

△t

=

3n2 V

t2

=

3n2

2Vt2

mol/（L?s），故答案為：

3n2

2Vt2

mol/（L?s）；
③A．向密閉容器中按原比例再充入原料氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，可以加快合成氨化學(xué)反應(yīng)速率，又能使平衡右移，提高原料轉(zhuǎn)化率，故A正確；
B．向密閉容器中再充入稀有氣體，各個(gè)組分濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，化學(xué)平衡不移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．縮小容器的體積，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，可以加快合成氨化學(xué)反應(yīng)速率，又能使平衡右移，提高原料轉(zhuǎn)化率，故C正確；
D．將氨氣液化并及時(shí)分離出去，可以減慢反應(yīng)速率，使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，提高原料轉(zhuǎn)化率，故D錯(cuò)誤．
故答案為：AC；
（2）已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1；②2H₂（g）+O₂（g）?2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）可以是①×2-3×②得到，即反應(yīng)的焓變）△H=（-92.4kJ?mol^-1）×2-3（-571.6kJ?mol^-1）=1530kJ?mol^-1．
故答案為：1530．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查學(xué)生熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)等方面的知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．