Question

【題目】氨氣是一種重要的物質(zhì)，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(yīng)方程式__________。生成1 mol NH3需要吸收或放出_______ kJ的熱量。

(2)當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件不改變N2、H2和NH3的量，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示圖中t1時(shí)引起平衡移動(dòng)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(shí)間是________。

(3)溫度為T0C時(shí)，將2a molH2和a molN2放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_________。

(4)已知373K時(shí)，可逆反應(yīng)平衡常數(shù)為K=0.12，若某時(shí)刻時(shí)，測(cè)得c(N2)=1 mol/L，c(H2)=3 mol/L，c(NH3)=2 mol/L，此時(shí)可逆反應(yīng)_________。

A.向正方向進(jìn)行 B.向逆方向進(jìn)行 C處于平衡狀態(tài)

Answer 1

【答案】N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol 46 加壓 t2-t3 4/a2 B

【解析】

(1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，根據(jù)氨氣和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式計(jì)算；

(2)根據(jù)外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響結(jié)合圖像分析解答；

(3)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)k=計(jì)算；

(4)根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)之間的大小比較，確定反應(yīng)進(jìn)行的方向。

(1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，據(jù)此書寫其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=-92kJ/mol；生成1mol氨氣放出92kJ熱量,則生成1mol氨氣放出46kJ熱量；

(2)該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng)，根據(jù)圖像可知改變條件時(shí),正逆反應(yīng)速率都增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則改變的條件是加壓；t3時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，t5時(shí)平衡不移動(dòng),所以平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2-t3；

(3)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)c（N2）==amol/L，c（NH3）==2amol/L,c(H2)==amol/L；化學(xué)平衡常數(shù)K==；

(4)濃度商=≈0.15＞0.12，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以B選項(xiàng)是正確的。