Question

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

 

，E₂的變化是

 

．（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）該反應的反應熱△H=

 

，已知E₂=212.4kJ/mol，則該反應正反應的活化能是

 

．
（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的反應速率，在甲乙兩個體積均為2L固定容積的密閉容器中，分別充入1molN₂、3molH₂和1molN₂、3molH₂、1molHe，反應速率甲

 

乙（填大于、小于或等于），經(jīng)過足夠長的時間后在甲容器中該反應放出的熱量（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：反應熱和焓變,化學反應速率的影響因素,化學平衡的影響因素

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

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

解答： 解：（1）催化劑通過降低反應的活化能加快反應速率，故答案為：增大；減小；
（2）△H=反應物的活化能-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）反應容器體積不變，加入不相關的氣體，相關氣體濃度不變，反應速率相等；合成氨為可逆反應，反應物不能完全轉化，放熱少，故答案為：等于；小于；
（4）正反應為氣體體積減小的反應，△S＜0，△H-T△S＜0時反應自發(fā)進行，所以，低溫下反應能夠自發(fā)進行，故答案為：小于；低溫．

點評：本題考查了催化劑的催化原理、反應熱的求算、可逆反應的反應熱、反應自發(fā)進行的條件，題目難度不大．