合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径.其研究来自正确的理论指导.合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:温度(℃)360 440 520K值0.0360.0100.0038(1)①写出工业合成氨的化学方程式 .②由上表数据可知该反应为放热反应.理由是 .③理论上.为了增大平衡时H2的转化率.可采取的措施是 .a．增大压强 b．使用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：

温度（℃）	360	440	520
K值	0.036	0.010	0.0038

（1）①写出工业合成氨的化学方程式。

②由上表数据可知该反应为放热反应，理由是。

③理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是。（填序号）

a．增大压强 b．使用合适的催化剂

c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3

（2）原料气H2可通过反应 CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示：

①图中，两条曲线表示压强的关系是：P1 P2（填“>”、“=”或“<”）。

②该反应为反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）原料气H2还可通过反应CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g) 获取。

①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L-1，则平衡时CO的转化率为，该反应平衡常数的表达式为。

②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是（填序号）。

a．容器内压强不随时间改变

b．混合气体的密度不随时间改变

c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2

d．混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2) = 1 : 1 : 1 : 1

（共11分）

（1）① N2 + 3H2 2 NH3（1分）

② 随温度升高，反应的平衡常数K减小（1分）③ a、d（2分）

（2） ① <（1分） ② 吸热（1分）

（3） ① 60 %（2分） K=c(CO2)c（H2）/c(CO)c(H2O)；（1分）

② c（2分）

【解析】

试题分析：（1）①工业上用氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成氨气，化学方程式为N2 + 3H2 2 NH3；

②温度升高，K值减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应是放热反应；

③a.增大压强，平衡正向移动，氢气的转化率增大，正确；b.使用催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡，所以氢气的转化率不变，错误；c.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以升高温度，平衡逆向移动，氢气的转化率降低，错误；d. 及时分离出产物中的NH3，则生成物的浓度减小，平衡正向移动，氢气的转化率增大，正确，答案选ad；

（2）①根据反应的化学方程式可知，温度一定，压强增大，平衡逆向移动，甲烷的含量增大，所以P1<P2；

②压强一定时，温度升高，甲烷的平衡含量减少，说明升高温度，平衡正向移动，则正反应是吸热反应；

（3）①平衡时，CO的的浓度为0.08 mol·L-1，起始CO的浓度是1mol/5L=0.2mol/L，所以平衡时C的转化率是（0.2-0.08）mol/L/0.2mol/L=60%；根据平衡常数的定义，该反应的平衡常数的表达式为K=c(CO2)c（H2）/c(CO)c(H2O)；

②a、该反应是气体物质的量不变的可逆反应，所以气体的压强不变的状态不一定是平衡状态，错误；b、容器的体积不变，则气体的密度始终不变，所以气体密度不变的状态不一定是平衡状态，错误；c、单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，符合正逆反应速率相等的特征，是平衡状态，正确；d、根据①，可计算该反应的平衡常数K= c(CO2)c（H2）/c(CO)c(H2O)=9/4，混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2) = 1 : 1 : 1 : 1时，Qc= c(CO2)c（H2）/c(CO)c(H2O)=1，不等于该温度下的平衡常数，所以不是平衡状态，错误，答案选c。

考点：考查化学平衡的移动、平衡状态的判断，平衡常数的计算与应用

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