Question

3．在恒溫恒容的密閉容器中，通入lmolN₂和3molH₂，發生反應：N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$ 2NH₃（g）．
已知：①反應過程中的能量變化如圖所示；
②達到平衡時，測得反應放出的熱量為18.4kJ，混合氣體的物質的量為3.6mol．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）該反應通常使用以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）該反應的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）從能量變化圖可知A、C點的含義，A為反應物能量，C為生成物能量；
（2）從催化劑對活化能的影響分析，降低反應的活化能加快反應速率；
（3）達到平衡時，測得反應放出的熱量為18.4kJ，混合氣體的物質的量為3.6mol，由求得放出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．

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=$\frac{2×18.4}{0.4}$=92，即△H=-92kJ/moL．
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/moL．

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，題目難度中等．