Question

氨是氮循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì)，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．合成氨反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H
（1）若該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)，則該反應(yīng)的△H

 

0、△S

 

0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在恒容容器中，下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是

 

．
A．3v（H₂）_正=2v（NH₃）_逆  B．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N₂的同時(shí)生成2n molNH₃C．混合氣體的密度不再改變 D．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
（3）一定溫度下，向2L密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，保持體積不變，0.5min后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中有0.4mol NH₃，該溫度下的平衡常數(shù)K=

 

．若升高溫度，K值變化

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）氣體體積減小的反應(yīng)，△S＜0，△H-T△S＜0的反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行；
（2）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
（3）化學(xué)平衡常數(shù)=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)物和生成物濃度變化確定K的變化．

解答： 解：（1）該反應(yīng)氣體體積減小，△S＜0，能夠自發(fā)進(jìn)行說(shuō)明△H-T△S＜0，△H＜0，故答案為：＜；＜；
（2）A．該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，2v（H₂）_正=3v（NH₃）_逆，故A錯(cuò)誤；
B．該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N₂的同時(shí)生成2n molNH₃，故B正確；
C．無(wú)論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終不變，所以不能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，所以能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
故選BD；
（3）平衡時(shí)，c（NH₃）=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，c（N₂）=

(1-0.2)mol

2L

=0.4mol/L，c（H₂）=

(3-0.2×3)mol

2L

=1.2mol/L，
K=

[0.2mol/L]2

[0.4mol/L]×[1.2mol/L]3

=0.058；
該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則生成物濃度減小，反應(yīng)物濃度增大，所以K減小，
故答案為：0.058；減小．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)的計(jì)算，難度較大．