Question

（2010?南昌一模）在恒溫恒容的密閉容器中通入1molN₂和XmolH₂，發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

高溫、高壓

2NH₃（g）
已知：①反應過程能量變化如右圖；②達到平衡時，測得反應放出的熱量為18.4KJ，混合氣體物質的量為3.6moL，容器內壓強減小10%；
請回答下列問題：
（1）圖中A點表示

反應物具有的總能量

；C點表示

生成物具有的總能量

；
（2）該反應通常使用鐵為主體的復合催化劑，使用該催化劑時，B點的變化是

降低

（填“升高”或“降低”）
（3）X值為

3

；
（4）該反應的熱化學方程為

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/moL

；
（5）若起始時充入的N₂、H₂、NH₃物質的量分別為a、b、c，平衡時各組分的量與上述平衡均相等，且始終維持反應向正方向進行，則起始時c的取值范圍為

O≤C＜0.4

．

Answer 1

分析：（1）從能量變化圖可知A、C點的含義；
（2）從催化劑對活化能的影響考慮；
（3）根據壓強和物質的量的關系計算x；
（4）由（3）求得放出18.4KJ能量物質的量的變化，進而求得按化學計量數反應的熱效應，從而寫出熱化學方程式；
（5）根據（4）的計算及平衡正向移動來考慮．

解答：解：（1）從能量變化圖可知，A點代表反應物具有的總能量，C點代表生成物具有的總能量，故答案為：反應物具有的總能量   生成物具有的總能量；
（2）使用催化劑，降低了反應所需活化能，活化分子百分數增加，反應速率加快，故答案為：降低；
（3）根據壓強之比等于物質的量之比得：

1+X-3.6

1+X

×100%=10%，解得X=3，故答案為：3；
（4）根據方程式計算△H
物質的量變化為：1+3-3.6=0.4，放出18.4KJ能量，物質的量變化為：1+3-2=2時，對應的能量變化為X 
  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△n∽Q
     1      3        2          2     X
                     0.4        0.4   18.4
X=

2×18.4

0.4

=92，即△H=-92kJ/moL．故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/moL；
（5）根據（4）可知，平衡時NH₃的物質的量等于0.4mol，要滿足平衡正向移動，則NH₃的物質的量應小于0.4mol，
故答案為：O≤C＜0.4．

點評：本題綜合考察了反應熱與化學平衡的計算題．巧妙運用差量法可快速求解．