Question

5．如圖所示是298K時N₂與H₂反應過程中，能量變化的曲線圖．下列敘述正確的是（　　）

• A． 該反應的熱化學方程式為：N₂+3H₂?2NH₃△H=-92 kJ/mol
• B． a曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
• C． 加入催化劑，該化學反應的反應熱改變
• D． 在溫度、體積一定的條件下，通入1 mol N₂和3 mol H₂反應后放出的熱量為Q₁ kJ，若通入2 mol N₂和6 mol H₂反應后放出的熱量為Q₂ kJ，則184＞Q₂＞2Q₁

Answer 1

分析 A、依據熱化學方程式的書寫原則，標注物質的聚集狀態和反應的熱效應，結合斷鍵吸收熱量，形成化學鍵放出熱量計算反應的焓變，△H=放出的能量-吸收的能量分析；
B、根據催化劑是降低反應的活化能，加快反應速率，不改變平衡分析；
C、根據催化劑不改變化學平衡，催化劑與能耗的關系分析
D、根據可逆反應的特征：反應物不可能充分進行徹底來回答；

解答 解：A、熱化學方程式必須標注物質的聚集狀態反應的焓變，該反應的熱化學方程式為：N_2（g）+3H_2（g）?2NH_3（g），△H=-92kJ•mol^-1，故A錯誤；
B、催化劑能改變反應的路徑，使發生反應所需的活化能降低，但不改變化學平衡，反應的熱效應不變，故圖象中的b曲線是加入正催化劑時的能量變化曲線，故B錯誤；
C、催化劑能改變反應的路徑，使發生反應所需的活化能降低，但不改變化學平衡，反應的熱效應不變，故C錯誤；
D、向密閉容器中通入1mol N₂和3mol H₂，不可能完全轉化，所以達到平衡時放出熱量Q₁kJ＜92kJ；另一容積相同的密閉容器中通入2mol N₂和6mol H₂，達到平衡時放出熱量理論上講應該是2×92kJ=184KJ，但反應物不可能充分進行徹底，所以Q₂＜184KJ，同時通入2mol N₂和6mol H₂的壓強比通入1mol N₂和3mol H₂的大了，平衡還會向正向移動，放出的熱量還會增大，即Q₂＞2Q₁，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了化學反應中能量轉化與催化劑的關系，熱化學方程式的書寫，圖象的應用能力，難度不大，注意化學平衡的特征是可逆反應．