【題目】已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4 kJ·mol1請(qǐng)回答:

(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是______(填字母)。

a.用鐵作催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率

b.采用較高壓強(qiáng)(20 Mpa~50 MPa)

c.增大N2的濃度提高H2的轉(zhuǎn)化率

d.合成氨時(shí)采用循環(huán)操作

e.加熱到500

(2)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),用H2表示的正反應(yīng)速率為v(H2),用NH3表示的逆反應(yīng)速率為v(NH3),二者滿足的關(guān)系式為_(kāi)______________。

3)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tl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____________。

4)溫度為T時(shí),將2 mol H2和1 mol N2入0.5 L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%。則平衡時(shí)H2的濃度為____________

5)當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K值_________(填增大”“減小無(wú)影響。

【答案】(1)bc (2)2v(H2)=3v(NH3)

3)增大壓強(qiáng) t2~t3 4)1 mol·L1

5)減小

【解析】N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4 kJ/mol;反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)前后氣體體積減小。

(1)a.用鐵作催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率,催化劑不能使平衡移動(dòng),使用催化劑是為了加快化學(xué)反應(yīng)速率,用勒夏特列原理無(wú)法解釋,故錯(cuò)誤;b.采用較高壓強(qiáng)(20 Mpa~50 MPa),合成氨是氣體體積減小的反應(yīng),加壓至20 Mpa~50 MPa,有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng),有利于氨的合成,故正確;c.增大N2的濃度平衡正向移動(dòng),提高H2的轉(zhuǎn)化率,故正確;d.合成氨時(shí)采用循環(huán)操作,可提高原料的利用率,但不能用勒夏特列原理解釋;e.合成氨是放熱反應(yīng),升溫會(huì)使平衡逆向移動(dòng),降低轉(zhuǎn)化率,升溫的目的是為了保證催化劑的催化活性,加快化學(xué)反應(yīng)速率,不能用勒夏特列原理解釋,故錯(cuò)誤;故選bc。

(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氫氣的正反應(yīng)速率與氨氣的逆反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以二者的關(guān)系式為2v(H2)=3v(NH3)。

3)由反應(yīng)速率與時(shí)間關(guān)系圖像可知,t1時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大,平衡正向移動(dòng),引起平衡移動(dòng)的條件可能是增大壓強(qiáng);t3時(shí)刻正逆反應(yīng)速率均迅速增大,但是平衡逆向進(jìn)行,所以氨氣的百分含量是減小的,即表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2~t3

4)由題意得,平衡時(shí)N2的濃度為=1 mol·L1

N2(g) +3H2(g)2NH3(g)

初始濃度(mol·L1 2 4 0

變化濃度(mol·L1 1 3 2

平衡濃度(mol·L1 1 1 2

則平衡時(shí)氫氣濃度1 mol·L1。

5)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4 kJ·mol1,反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小。

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實(shí) 驗(yàn)

現(xiàn)

A

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無(wú)明顯現(xiàn)象

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C

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立刻產(chǎn)生大量白色沉淀

D

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選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

A

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B

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____________

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