Question

工业合成氨反应的能量变化如图所示。

（1）写出合成氨反应的热化学方程式：

（2）在甲乙两个体积均为2L固定容积的密闭容器中，分别充入甲：1molN₂、3molH₂和乙：1molN₂、3molH₂、1molHe，(其它条件相同)，反应速率甲        乙(填大于、小于或等于)，经过足够长的时间后在甲容器中该反应放出的热量(或吸收的热量)          92.4kJ(填“大于”、 “小于”或“等于”)

（3）下列图像分别代表焓变(△H )、混合气体平均相对分子质量()、N₂体积分数φ(N₂)和气体密度(ρ)与反应时间关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是             。

Answer

（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =-92.4kJ/mol

（2）等于；小于 （3）BC

【解析】

试题分析：（1）合成氨反应的焓变△H =E1-E2=-92.4kJ/mol，反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =-92.4kJ/mol；（2）反应容器体积不变，加入不相关的气体，相关气体浓度不变，反应速率相等；合成氨为可逆反应，反应物不能完全转化，放热少；（3）A．对与固定的反应焓变是固定不变的，与平衡状态无关，故A错误；B．随着反应的进行，气体物质的量减小，气体的质量不变，则混合气体平均相对分子质量逐渐增大，当混合气体平均相对分子质量不变时即是平衡状态，故B正确；C．随着反应的进行，N2体积分数Φ(N2)逐渐减小，当Φ(N2)不变时即是平衡状态，故C正确；D．容器的体积不变，气体的质量守恒，则混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变时，不一定是平衡状态，故D错误；故答案为BC。

考点：考查溶度积常数的应用、原电池原理、化学平衡状态的判断、反应速率的计算等。