Question

【題目】合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。其原理為：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－Q kJ/mol（Q>0）

據(jù)此回答以下問題：

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

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

（2）對于合成氨反應(yīng)而言，下列有關(guān)圖像一定正確的是(選填序號)________。

（3）某溫度下，若把2 mol N2與6 mol H2置于體積為1 L的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，測得混合氣體中氨的體積分數(shù)為20%，則該溫度下反應(yīng)的K＝________(可用分數(shù)表示)。

（4）相同溫度下，有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B，兩容器中均充入1 mol N2和3 mol H2，此時兩容器的體積相等。在一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A中NH3的體積分數(shù)為a，放出熱量Q1 kJ；B中NH3的體積分數(shù)為b，放出熱量Q2 kJ。則：a________b(填“>”、“＝”或“<”，下同)，Q1________Q2，Q1_______Q。

Answer 1

【答案】 小 a、c 1/48 < < <

【解析】試題分析：（1）①化學(xué)平衡常數(shù)=；②該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動；（2）該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，溫度越高氨氣的體積分數(shù)越小；達到平衡時氮氣、氫氣、氨氣的濃度不一定相等；加入催化劑能加快反應(yīng)速率，但平衡不移動；（3）利用“三段式”計算平衡常數(shù)；（4）合成氨反應(yīng)，氣體系數(shù)和減小，恒壓密閉容器與恒容密閉容器相比，恒壓密閉容器相當于加壓；

解析：（1）①N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　化學(xué)平衡常數(shù)表達式 ；②該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，所以溫度越高，其平衡常數(shù)的值越小；（2）該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，溫度越高氨氣的體積分數(shù)越小，根據(jù)圖像a， ， 時氨氣的體積分數(shù)減小，故a正確；達到平衡時氮氣、氫氣、氨氣的濃度不一定相等，故b錯誤；加入催化劑能加快反應(yīng)速率，但平衡不移動，故c正確；

（3）

x= ， ；

（4）合成氨反應(yīng)，氣體系數(shù)和減小，恒壓密閉容器與恒容密閉容器相比，恒壓密閉容器相當于加壓，加壓平衡正向移動，所以a<b；生成氨氣越多，放出的熱量越多，所以Q1<Q2；反應(yīng)可逆，所以1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)生成2mol氨氣，所以Q1<Q。