Question

根據(jù)最新“人工固氮”的報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑表面可與水發(fā)生反應(yīng)生成NH₃，反應(yīng)方程式：
2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g），進(jìn)一步研究生成量與溫度的關(guān)系，常壓下測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

T/℃	30	40	50
NH3的平衡濃度/（×10-6mol/L）	4.8	5.9	6.0

（1）該反應(yīng)的△H

 

O，△S

 

0（填“＞，＜，=”）
（2）該反應(yīng)在30℃、40℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁

 

K₂（選填“＞，＜，=”）
（3）與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合氨相比，該方法的固氮速率慢，氨的生成濃度低，有人提出在常壓、450℃下進(jìn)行該反應(yīng)，效率將更高，科學(xué)家認(rèn)為該方案不可行，理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)方程式分析是氣體體積增大的反應(yīng)，△S＞0；圖表分析溫度升高氨氣的平衡濃度增大，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（2）溫度升高平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大；
（3）常壓、450℃下進(jìn)行該反應(yīng)，水為氣體，△S＜0，依據(jù)△H-T△S分析判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的可能．

解答： 解：（1）2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g），氣體體積是增大的反應(yīng)，△S＞0；圖表數(shù)據(jù)分析可知隨溫度升高，平衡狀態(tài)氨氣的濃度增大，說(shuō)明溫度升高平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H＞0，故答案為：＞；＞；
（2）在30℃、40℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，升高溫度反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大，所以K₁＜K₂，故答案為：＜；
（3）常壓、450℃下進(jìn)行該反應(yīng)，水處于氣態(tài)，2N₂（g）+6H₂O（g）?4NH₃（g）+3O₂（g），反應(yīng)，△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，
故答案為：在常壓、450℃條件下，水處于氣態(tài)，該反應(yīng)的△H＞0，△S＜0，所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡影響因素分析判斷，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度變化，題目較簡(jiǎn)單．