Question

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1molNH₃需要吸收或放出

 

kJ
（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右圖所示．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T℃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）=1mol/L，C（H₂）=3mol/L，C（NH₃）=2mol/L．此刻可逆反應

 

A．向正方向進行   B．向逆方向進行   C處于平衡狀態(tài)．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學反應速率與化學平衡圖象的綜合應用

專題：化學平衡專題

分析：（1）反應熱=生成物總鍵能-反應物總鍵能，則該反應的反應熱=6×391kJ/mol-946kJ/mol-3×436kJ/mol=-92KJ/mol，據此書寫其熱化學反應方程式；
根據氨氣和反應熱之間的關系式計算；
（2）該反應改變條件時，平衡向正反應方向移動，且正逆反應速率都增大，采用加壓的方法可以實現；t₃時平衡向逆反應方向移動，t₅ 時平衡不移動；
（3）化學平衡常數K=

c2(NH3)

c(N2)．c3(H2)

，據此計算；
（4）如果濃度商＞化學平衡常數，則平衡向逆反應方向移動，如果濃度商＜平衡常數，則平衡向正反應方向移動，如果濃度商=化學平衡常數，則平衡不移動．

解答： 解：（1）反應熱=生成物總鍵能-反應物總鍵能，則該反應的反應熱=6×391kJ/mol-946kJ/mol-3×436kJ/mol=-92KJ/mol，該反應熱化學反應方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92KJ/mol，生成2mol氨氣放出92kJ熱量，則生成1mol氨氣放出46kJ熱量，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92KJ/mol；46 KJ；
（2）該反應是反應前后氣體體積減小的放熱反應，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，
故答案為：加壓；t₂-t₃；
（3）氮氣的轉化率為50%，則平衡時c（N₂）=

amol×(1-50%)

0.5L

=amol/L，c（NH₃）=

amol×50%×2

0.5L

=2amol/L、c（H₂）=

2amol-3×amol×50%

0.5L

=amol/L，
化學平衡常數K=

(2a)2

a．a3

=

4

a2

，故答案為：

4

a2

；
（4）濃度商=

22

1×33

=0.1481＞0.12，則平衡向逆反應方向移動，故選B．

點評：本題考查化學平衡有關計算、化學平衡移動影響元素，側重考查學生分析問題、計算能力，會根據速率變化確定平衡移動方向、改變的條件，知道平衡常數的計算方法，題目難度中等．