Question

9．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题．
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值．

反应	大气固氮 N2（g）+O2（g）?2NO（g）		工业固氮 N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
温度/℃	27	2000	25	400	450
K	3.8×10-31	0.1	5×108	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
②分析数据可知；人类不适合大规模模拟大气固氮的原因K值小，正向进行的程度小（或转化率低），不适合大规模生产．
③已知上述工业固氮反应的反应热△H=-92kJ/mol，1molN₂、1molH₂分子中的化学键断裂所吸收的能量分别为946kJ、436kJ，则N-H键断裂所吸收的能量为391kJ/mol．
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N₂的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下随温度变化的曲线，如图所示的图示中，正确的是A（填“A”或“B”）；比较p₁、p₂的大小关系：р₂＞р₁．

Answer 1

分析 （1）①温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移；
②K值很小，转化率很小；
③热化学方程式中，反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，据此计算出断开1mol N-H键吸收的能量；
（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小；增大压强平衡正向移动，转化率增大；

解答 解：（1）①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应，故答案为：吸热；
②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮，
故答案为：K值小，正向进行的程度小（或转化率低），不适合大规模生产；
③已知：N≡N键、H-H键的键能量为946kJ/mol、436kJ/mol，设N-H的键能为x，对于反应N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，故946kJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×x=-92kJ/mol，解得：x=391kJ/mol；
故答案为：391 kJ/mol；
（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，р₂的转化率大，则р₂大，р₂＞р₁，
故答案为：A；р₂＞р₁；

点评 本题考查了平衡常数的应用、合成氨反应的条件选择、影响化学平衡的因素、电解原理的应用、反应能量变化等，题目难度中等，侧重于基础知识的综合应用考查，注意把握K与温度的关系以及影响化学平衡的因素．