Question

氨氣主要用作致冷劑及制取銨鹽和氨肥
（1）某研究小組在673K、30MPa條件下，在體積為VL的密閉容器中進行反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），其n（H₂）和n（NH₃）隨時間變化的關系如圖所示．下列敘述正確的是

 

．
A．點a的正反應速率比點b的大
B．點c處反應達到化學平衡狀態(tài)
C．若t₃時由673K升至773K，
則n（H₂）將增大
D．t₂、t₃時刻，n（N₂）不相等
（2）在一定溫度和催化劑下，將6.4mol H₂和2.4molN₂混合于一個容積為4L的密閉容器中發(fā)生反應，在3min末時反應恰好達平衡，此時生成了1.6mol NH₃．①3min內(nèi)以H₂表示的化學反應速率

 

；②該條件下的平衡常數(shù)

 

（3）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
寫出氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,熱化學方程式

專題：

分析：（1）A、氨氣的物質(zhì)的量越小，反應物的物質(zhì)的量越大，反應物濃度越大正反應速率越快．
B、c點以后氨氣、氫氣的物質(zhì)的量發(fā)生變化．
C、升高溫度平衡向吸熱方向移動．
D、t₂、t₃時刻，可逆反應處于平衡狀態(tài)．
（2）利用三段式計算出各物質(zhì)的濃度變化、平衡時各物質(zhì)的濃度．
①根據(jù)v=

△c

△t

計算v（H₂）．
②平衡常數(shù)k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

，將平衡濃度代入計算．
（3）由已知熱化學方程式根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造目標熱化學方程式．

解答： 解：（1）A、由圖可知氨氣在點a比在點b時的物質(zhì)的量小，故a點時反應物的濃度大，反應物濃度越大正反應速率越快，故點a的正反應速率比點b的大，故A正確；
B、由圖可知c點后氨氣物質(zhì)的量增大，氫氣的物質(zhì)的量減小，c點未處于平衡狀態(tài)，平衡向正反應進行，故B錯誤；
C、合成氨正反應是放熱反應，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即向逆反應移動，則n（H₂）增大，故C正確；
D、t₂、t₃時刻，可逆反應處于相同平衡狀態(tài)，n（N₂）相等，故D錯誤；
故選：AC；
（2）等于可逆反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L）  0.6     1.6               0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度（mol/L）  0.2     0.6              0.4
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L）  0.4      1               0.4     
①3min內(nèi)以H₂表示的化學反應速率v（H₂）=

0.6mol/L

3min

=0.2mol/（L?min），
故答案為0.2mol/（L?min）；②平衡常數(shù)k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

(0.4mol/L)2

0.4mol/L?(1mol/L)3

=0.4L²/mol²，
故答案為：0.4L²/mol²；
（3）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
由蓋斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol
故答案為：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol．

點評：考查熱化學方程式書寫、影響平衡移動的因素、平衡圖象、化學平衡計算等，難度中等，注意掌握三段式解題法與蓋斯定律．