Question

(12分)氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。

（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。

C(s) + H₂O(g)H₂(g) + CO(g)，  ΔH = +131.3 kJ·mol^－1，ΔS = +133.7 J·mol^－1·K^－1

该反应在低温下能否自发进行        （填：“能”或“否”）。

（2）已知在400℃时，N₂ (g)+ 3H₂(g)2NH₃(g)的K=0.5,

①2NH₃(g)N₂ (g)+ 3H₂(g)的K=       （填数值）。

②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N₂)_正        v(N₂)_逆（填：＞、＜、＝、不能确定）

（3）在三个相同容器中各充入1 molN₂和3molH₂，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是        （填字母） 。

A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P₂＞P₁

B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P₁＞P₂

C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂

D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能，1＞2

 

Answer 1

【答案】

（1）否    （2）①2  ② =   （3）D

【解析】

试题分析：（1）△H-T△S＜0，反应自发进行。根据题目数据，低温时（T过小）△H-T△S＞0，反应不能自发进行。   （2）K=1/0.5=2；此时N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L，C(N₂)C(H₂)³ /C(NH₃)²=2,即处于平衡状态 （3）该题图像有两个关键，一抓拐点，拐点的横坐标越小，说明达到平衡所需时间短反应速率快，由此温度高、压强大或者使用了催化剂；一抓水平线，水平线的纵坐标越大氨气体积分数越高，反应越正向进行。

考点：化学反应进行的方向、化学平衡图像和化学平衡常数

点评：本题综合性强，是高考中的热点考题，主要考查学生的分析问题，解决问题的能力。