Question

合成氨工業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。其原理為：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，據(jù)此回答以下問題：

(1)①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ 。

②根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律可知，對(duì)于該反應(yīng)，溫度越高，其平衡常數(shù)的值越 。

(2)某溫度下，若把10 mol N2與30 mol H2置于體積為10 L的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20%，則該溫度下反應(yīng)的K＝ (可用分?jǐn)?shù)表示)。能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (填字母)。

a．容器內(nèi)的密度保持不變

b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c．v正(N2)＝2v逆(NH3)

d．混合氣體中c(NH3)不變

(3)對(duì)于合成氨反應(yīng)而言，下列有關(guān)圖像一定正確的是(選填序號(hào)) 。

 

 

Answer 1

(1)① ②小

(2) b、d

(3)a、c

【解析】N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ/mol，

是一個(gè)氣體體積減小的放熱反應(yīng)。

(1)①由方程式知K＝。

②升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(NH3)減小，c(N2)、c(H2)增大，故減小，K值減小。

(2)設(shè)N2轉(zhuǎn)化了x mol·L－1則

N2(g)＋H2(g) 2NH3(g)

開始時(shí)：(mol·L－1) 1 3 0

轉(zhuǎn)化：(mol·L－1) x 3x 2x

平衡時(shí)：(mol·L－1) 1－x 3－3x 2x

則＝20%，x＝；

K＝＝＝。

判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①v(正)＝v(逆)，②各成分的濃度保持不變。ρ＝始終不變，a不能說明是否達(dá)平衡狀態(tài)，，c不能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。

(3)溫度越高，反應(yīng)越快，達(dá)平衡所用時(shí)間越短。T1<T2，由T1→T2升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)減小，a正確；達(dá)平衡時(shí)c(N2)、c(H2)、c(NH3)不變，不是c(N2)＝c(NH3)＝c(H2)，b錯(cuò)誤；使用催化劑，加快反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，c正確。