Question

【題目】在恒溫(500K)、體積為2.0L的密閉容器中通入1.0molN2和1molH2發生合成氨反應，20min后達到平衡，測得反應放出的熱量為18.4kJ，混合氣體的總物質的量為1.6mol。

（1）從開始反應至達到平衡時，用NH3表示該反應的化學反應速率v(NH3)=______。

（2）該反應的熱化學方程式為______。

（3）若拆開1molH—H鍵和1molNN鍵需要的能量分別是436kJ和946kJ，則拆開1molN—H鍵需要的能量是______kJ。

Answer 1

【答案】0.01molL-1min-1 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=92.4kJ/mol 391

【解析】

在恒溫，體積為2L的密閉容器中通入1molN2和1molH2，20min后達到平衡，測得反應放出的熱量為 18.4 kJ，混合氣體的物質的量為1.6mol；設消耗的氮氣為n mol，則：

所以：1-n+1-3n+2n=1.6，解得n=0.2，1mol氮氣反應放出的熱量為18.4kJ×=92kJ，

(1)根據化學反應速率v=計算；

(2)1mol氮氣反應放出的熱量為18.4kJ×5=92kJ，據此書寫熱化學方程式；

(3)根據反應熱△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和計算解答。

在恒溫，體積為2L的密閉容器中通入1molN2和1molH2，20min后達到平衡，測得反應放出的熱量為 18.4 kJ，混合氣體的物質的量為1.6mol；設消耗的氮氣為n mol，則：

所以：1-n+1-3n+2n=1.6，解得n=0.2，1mol氮氣反應放出的熱量為18.4kJ×=92kJ，

(1)從開始反應至達到平衡時，用NH3表示該反應的化學反應速率v(NH3)=== 0.01molL-1min-1；

(2)1mol氮氣反應放出的熱量為18.4kJ×5=92kJ，則發生反應的熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol；

(3)設拆開1 mol N—H鍵需要的能量是QkJ，則反應熱△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和=(946kJ/mol)+(436 kJ/mol)×3-(Q kJ/mol)×6=-92kJ/mol，解得：Q=391kJ。