Question

【題目】氨氣是一種重要工業原料，在工農業生產中具有重要的應用。

（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1

則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=___。

（2）工業合成氨氣的反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定溫度下，將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達到平衡后。改變下列條件，能使平衡向正反應方向移動且平衡常數不變的是__。

①增大壓強 ②增大反應物的濃度 ③使用催化劑 ④降低溫度

（3）當合成氨反應達到平衡后，改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量)，反應速率與時間的關系如圖所示。圖中t1時引起平衡移動的條件可能是___。

其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是___。

（4）溫度為T℃時，將2amolH2和amolN2放入0.5L密閉容器中，充分反應后測得N2的轉化率為50%，則該反應的化學平衡常數的為___。

Answer 1

【答案】- 92.4kJ/mol ①② 增大壓強 t2-t3

【解析】

(1)①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1；②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1；③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1；

則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可以是①+③×-②×得到，熱量也進行相應的計算；

(2)平衡常數只與溫度有關，催化劑不能改變平衡狀態，根據影響化學平衡移動的因素以及影響化學平衡常數的因素來回答；

(3)根據圖象分析影響平衡的因素，主要是反應進行方向和速率的變化特征分析；

(4)根據方程式計算出平衡時的各物質的物質的量濃度，再根據平衡常數表達式計算出平衡常數。

(1) ①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1；

②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1；

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1；

則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可以是①+③×-②×得到，所以該反應的△H = 180.5kJ/mol+ (- 483.6kJ/mol)×-(－905kJ/mol)×=- 92.4kJ/mol

故答案為：- 92.4kJ/mol；

(2)、平衡常數只與溫度有關，催化劑不能改變平衡狀態，增大反應物濃度化學平衡正向移動，增大壓強，化學平衡向著氣體系數和減小的方向移動，

故答案為：①②；

(3)、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H= - 92.4kJ/mol；反應是放熱反應，反應前后氣體體積減小，

由反應速率與時間關系圖象可知，t1時正逆反應速率都增大，平衡正向移動，引起平衡移動的條件可能是增大壓強；t3時刻正逆反應速率均迅速增大，但是平衡逆向進行，所以氨氣的百分含量是減小的， 即表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是t2-t3；

故答案為：增大壓強；t2-t3；

(4)、 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

開始mol/L 2a 4a 0

變化mol/L a 3a 2a

平衡mol/L a a 2a

則；

故答案為：。