Question

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

催化劑

高溫、高壓

2NH₃（g）
已知：①反應(yīng)過程能量變化如右圖；②達(dá)到平衡時(shí)，測得反應(yīng)放出的熱量為18.4KJ，混合氣體物質(zhì)的量為3.6moL，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小10%；
請回答下列問題：
（1）圖中A點(diǎn)表示

反應(yīng)物具有的總能量

；C點(diǎn)表示

生成物具有的總能量

；
（2）該反應(yīng)通常使用鐵為主體的復(fù)合催化劑，使用該催化劑時(shí)，B點(diǎn)的變化是

降低

（填“升高”或“降低”）
（3）X值為

3

；
（4）該反應(yīng)的熱化學(xué)方程為

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/moL

；
（5）若起始時(shí)充入的N₂、H₂、NH₃物質(zhì)的量分別為a、b、c，平衡時(shí)各組分的量與上述平衡均相等，且始終維持反應(yīng)向正方向進(jìn)行，則起始時(shí)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(diǎn)的含義；
（2）從催化劑對活化能的影響考慮；
（3）根據(jù)壓強(qiáng)和物質(zhì)的量的關(guān)系計(jì)算x；
（4）由（3）求得放出18.4KJ能量物質(zhì)的量的變化，進(jìn)而求得按化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)的熱效應(yīng)，從而寫出熱化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)（4）的計(jì)算及平衡正向移動(dòng)來考慮．

解答：解：（1）從能量變化圖可知，A點(diǎn)代表反應(yīng)物具有的總能量，C點(diǎn)代表生成物具有的總能量，故答案為：反應(yīng)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(yīng)所需活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，反應(yīng)速率加快，故答案為：降低；
（3）根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)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(jù)方程式計(jì)算△H
物質(zhì)的量變化為：1+3-3.6=0.4，放出18.4KJ能量，物質(zhì)的量變化為：1+3-2=2時(shí)，對應(yīng)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(jù)（4）可知，平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量等于0.4mol，要滿足平衡正向移動(dòng)，則NH₃的物質(zhì)的量應(yīng)小于0.4mol，
故答案為：O≤C＜0.4．

點(diǎn)評：本題綜合考察了反應(yīng)熱與化學(xué)平衡的計(jì)算題．巧妙運(yùn)用差量法可快速求解．