Question

【题目】合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol

（1）某温度下，在2 L密闭容器中发生上述反应，测得数据如下:

时间/h 物质的量/mol	0	1	2	3	4
N2	2.0	1.83	1.7	1.6	1.6
H2	6.0	5.49	5.1	4.8	4.8
NH3	0	0.34	0.6	0.8	0.8

①0~2 h内，v(N2)=____________。

②平衡时，H2的转化率为______；

该温度下，反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) 的平衡常数K=_______ (mol/L)2。

③若保持温度和体积不变，起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH3的浓度与上表中相同的为_______(填选项字母)。

A．a=l、b=3、c=0 B．a=4、b=12、c=0

C．a=0、b=0、c=4 D．a=l、b=3、c=2

（2）另据报道，常温、常压下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成NH3和O2。已知：H2的燃烧热ΔH=-286.0kJ/mol，则用N2与水反应制NH3的热化学方程式为________________________________。

Answer 1

【答案】0.075mol/(L·h) 20% 69.12 CD 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) ΔH=+1530kJ/mol

【解析】

（1）①v(N2)= =0．075mol/(L·h)；

②平衡时，H2的转化率为×100%=20%，化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数的乘积的比。所以K== =69.12；

③若保持温度和体积不变，起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH3比的浓度与上表中相同，则应该一边倒转化，得到的N2物质的量为2mol，H2的物质的量为6mol，NH3的物质的量为0mol。可知C、D符合要求，故选CD；

（2）①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-93.0KJ/mol; ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-572KJ/mol．①×2-②×3，整理可得：2 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ/mol。