Question

工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，在450℃時(shí)，平衡常數(shù)K=1．
（1）若升溫到500℃，達(dá)平衡時(shí)，K

 

1（填“＞”、“＜”或“=”），工業(yè)合成氨選擇在450℃左右的溫度進(jìn)行，除了考慮溫度升高使反應(yīng)速率較快，還因?yàn)榇藴囟认?div id="h1bewop" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（2）450℃時(shí)，若向容積為1L的密閉容器中同時(shí)充入2.0molN₂，xmolH₂，4.0molNH₃則：
①當(dāng)x=3.0時(shí)．上述平衡向

 

方向移動(dòng)．
②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是

 

．
（3）在450℃時(shí)，若設(shè) x=4.0和x=6.0，其他物質(zhì)的投料不變，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得氫氣的轉(zhuǎn)化率分別為α1和α2，則α1

 

α2  （填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃ △H＜0，該反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng)，要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，應(yīng)降低溫度、增大壓強(qiáng)，但溫度過(guò)低反應(yīng)速率過(guò)小，不利于工業(yè)生成效益；溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度，使反應(yīng)速率增大；使用催化劑也能增大反應(yīng)速率，但在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大，所以選擇采用500℃左右的溫度進(jìn)行；
（2）①據(jù)Q與K的大小比較，判斷反應(yīng)方向；
②K＞Q時(shí)，平衡正向移動(dòng)；
（3）據(jù)勒夏特列原理分析，增大某種反應(yīng)物濃度時(shí)，其轉(zhuǎn)化率降低，另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大．

解答： 解：（1）正反應(yīng)放熱，升高溫度時(shí)，平衡逆向移動(dòng)K減�。籒₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃ △H＜0，該反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng)，要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，應(yīng)降低溫度、增大壓強(qiáng)，但溫度過(guò)低反應(yīng)速率過(guò)小，不利于工業(yè)生成效益；溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度，使反應(yīng)速率增大；使用催化劑也能增大反應(yīng)速率，但在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大，所以選擇采用500℃左右的溫度進(jìn)行，故答案為：＜；在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大；
（2）Q=

[4.0]2

[2.0]×[3.0]3

=

8

27

＜K=1，平衡正向移動(dòng)；
Q＜K時(shí)，平衡正向移動(dòng)，當(dāng)Q=K時(shí)，

4．02

2.0×x3

=1，x=2.0，x＞2.0時(shí)，Q＜K=1，
故答案為：正反應(yīng)方向；＞2.0；
（3）增大氫氣的濃度時(shí)，氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大，所以α₁＞α₂，故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了平衡常數(shù)的影響因素、合成氨條件選擇、濃度熵、轉(zhuǎn)化率，題目有一定難度，注意理解概念．