Question

【題目】氨氣是一種重要的物質，可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H鍵、N-H鍵、N≡N鍵的鍵能分別是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol。

(1)寫出合成氨的熱反應方程式__________。生成1 mol NH3需要吸收或放出_______ kJ的熱量。

(2)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________。

(3)溫度為T0C時，將2a molH2和a molN2放入0.5L密閉容器中，充分反應后測得N2的轉化率為50%，則該反應的平衡常數為_________。

(4)已知373K時，可逆反應平衡常數為K=0.12，若某時刻時，測得c(N2)=1 mol/L，c(H2)=3 mol/L，c(NH3)=2 mol/L，此時可逆反應_________。

A.向正方向進行 B.向逆方向進行 C處于平衡狀態(tài)

Answer 1

【答案】N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol 46 加壓 t2-t3 4/a2 B

【解析】

(1)反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，根據氨氣和反應熱之間的關系式計算；

(2)根據外界條件對平衡狀態(tài)的影響結合圖像分析解答；

(3)根據化學平衡常數k=計算；

(4)根據濃度商和平衡常數之間的大小比較，確定反應進行的方向。

(1)反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，則該反應的反應熱=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，據此書寫其熱化學反應方程式為N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=-92kJ/mol；生成1mol氨氣放出92kJ熱量,則生成1mol氨氣放出46kJ熱量；

(2)該反應是反應前后氣體體積減小的放熱反應，根據圖像可知改變條件時,正逆反應速率都增大,且正反應速率大于逆反應速率,平衡向正反應方向移動,則改變的條件是加壓；t3時平衡向逆反應方向移動，t5時平衡不移動,所以平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是t2-t3；

(3)氮氣的轉化率為50%,則平衡時c（N2）==amol/L，c（NH3）==2amol/L,c(H2)==amol/L；化學平衡常數K==；

(4)濃度商=≈0.15＞0.12，則平衡向逆反應方向移動，所以B選項是正確的。