Question

已知：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）△H＝－92.4kJ/mol，这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题：

(1)450℃时，往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H₂和1mol N₂， 反应过程中对NH₃的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：

时间/min	5	10	15	20	25	30
c(NH3)/mol·L—1	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

①5 min内，消耗N₂的平均反应速率为_______________，此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________；反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H₂、N₂和NH₃各2mol，此时该反应的v（N₂）_正_______________v（N₂）_逆（填写“>”、“=”或“<”=）。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________（填序号字母）

A．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2   

B．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆          C.容器内压强保持不变   

D．混合气体的密度保持不变      E.容器内混合气体的平均分子量不变

③若改变某一条件，达新平衡时n(H₂)=1.60mol ，下列说法正确的是_____________。

A.平衡一定正向移动            B.可能是向容器中加入了一定量的H₂气体

C.可能是降低了容器的温度      D.可能是缩小了容器的体积

（2）450℃时，在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应，各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示：

	N2	H2	NH3
起始浓度（mol/L）	0.2	0.3	0.2
平衡浓度（mol/L）	a	b	c

请回答：

①各物质的平衡浓度可能是_______________．

A．c=0.5mol/L   B．b=0.5mol/L     C．c=0.4mol/L   D．a=0.3mol/L

②a的取值范围是：_______________．

③请用数学表达式表示下列量之间的关系：

(I)a与b的关系：_______________。

(Ⅱ)a、b、c的关系：_______________。

(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水可发生下列反应：2N₂（g）＋6H₂O(l) 4NH₃（g）＋3O₂（g），此反应的△S__________0（填“”、 “”或“=”）， △H＝_____________。

（已知：H₂的燃烧热为285.8 kJ/mol）

 

Answer 1

【答案】

(1)①0.008mol.L^－1.min^-1 ;  0.1;  ＞  (每空1分)  ②C E (2分)  ③CD (2分)

(2)①B(1分) ② 0.1＜a＜0.3 (2分) ③( I )3a=b+0.3  (2分)（Ⅱ）c²/(a×b³)=0.1 (2分)

(3)＞   (1分)   +1530 kJ/mol  (2分)

【解析】略