Question

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究．合成氨的原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），該反應(yīng)的能量變化如圖所示．
（1）在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率

 

，E₂的變化是

 

．（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=

 

，已知E₂=212.4kJ/mol，則該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能是

 

．
（3）工業(yè)上常采用高溫高壓，使用催化劑的方法改變該反應(yīng)的反應(yīng)速率，在甲乙兩個(gè)體積均為2L固定容積的密閉容器中，分別充入1molN₂、3molH₂和1molN₂、3molH₂、1molHe，反應(yīng)速率甲

 

乙（填大于、小于或等于），經(jīng)過足夠長的時(shí)間后在甲容器中該反應(yīng)放出的熱量（或吸收的熱量）

 

92.4kJ （填大于、小于或等于）
（4）該反應(yīng)的△S

 

0，（填大于、小于或等于），理論上在

 

條件下可以自發(fā)．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率；
（2）△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能；
（3）反應(yīng)容器體積不變，加入不相關(guān)的氣體，相關(guān)氣體濃度不變；合成氨為可逆反應(yīng)；
（4）△H-T△S＜0的反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行．

解答： 解：（1）催化劑通過降低反應(yīng)的活化能加快反應(yīng)速率，故答案為：增大；減��；
（2）△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能，-92.4KJ/mol=E₁-E₂，-92.4KJ/mol=E₁-212.4KJ/mol，E₁=120KJ/mol，故答案為：-92.4KJ/mol；120KJ/mol；
（3）反應(yīng)容器體積不變，加入不相關(guān)的氣體，相關(guān)氣體濃度不變，反應(yīng)速率相等；合成氨為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，放熱少，故答案為：等于；小于；
（4）正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，△S＜0，△H-T△S＜0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，所以，低溫下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，故答案為：小于；低溫．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了催化劑的催化原理、反應(yīng)熱的求算、可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱、反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件，題目難度不大．