Question

9．（1）拆開1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol N三N鍵分別需要吸收的能量為436kJ，391kJ，946kJ，則理論上，每生成1mol NH₃放出（填：吸收或放出）熱量46 kJ；
（2）在2L容器中3種物質間進行反應，X、Y、Z的物質的量隨時間的變化曲線如圖．依圖所示：
①該反應的化學方程式是2X?3Y+Z．
②反應起始至t（t=3min），Y的平均反應速率是0.2mol/（L﹒min）．
③t分鐘后X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明在這個條件下，反應已達到了平衡狀態．

Answer 1

分析 （1）化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據方程式計算，化學反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，反應放熱，反之吸熱，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱；
（2）①由圖象可以看出，反應中X的物質的量減小，Y、Z的物質的量增多，則X為反應物，Y、Z為生成物．t時刻后，X的物質的量為定值且不為零，為可逆反應，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（2.4mol-1.6mol）：1.2mol：0.4mol=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，得到反應的化學方程式；
②在tmin時間內，用Y表示反應的平均速率v（Y）=$\frac{△c}{△t}$；
③X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明達到平衡狀態．

解答 解：（1）拆1molH-H鍵、1molN≡N、1molN-H鍵分別需要吸收的能量為436kJ、946kJ、391kJ，在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3mol H-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，
生成2mol NH₃，共形成6molN-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，
吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，
放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，
所以生成1mol NH₃放出熱量為46KJ；
故答案為：放出；46；
（2）①由圖象可以看出，反應中X的物質的量減小，Y、Z的物質的量增多，則X為反應物，Y、Z為生成物．t時刻后，X的物質的量為定值且不為零，為可逆反應，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（2.4mol-1.6mol）：1.2mol：0.4mol=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，物質在反應中物質的量之比等于化學方程式計量數之比，則反應的化學方程式為：2X?3Y+Z；
故答案為：2X?3Y+Z；
②在tmin時間內，用Y表示反應的平均速率v（Y）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{3min}$=0.2mol/（L﹒min），故答案為：0.2mol/（L﹒min）；
③X、Y、Z各物質的量不再隨時間的變化而變化，說明達到平衡狀態，故答案為：平衡．

點評 本題考查反應熱的計算，物質的量或濃度隨時間的變化曲線 化學反應速率變化曲線及其應用，涉及化學方程式、平衡狀態、反應速率的計算等問題，題目難度不大，注意相關知識的積累．