Question

氮气与氢气反应生成氨气的平衡常数见下表：

	N2+3H2 2NH3
温度	25℃	200℃	400℃	600℃
平衡常数K	5×108	650	0.507	0.01

 

（1）工业上合成氨的温度一般控制在500℃，原因是                                。

（2）在2 L密闭容器中加入1 mol氮气和3 mol氢气，进行工业合成氨的模拟实验，若2分钟后，容器内压强为原来的0.8倍，则0到2分钟，氨气的反应速率为________mol/(L·min)。

（3）下列说法能表明该反应达到平衡的是________

A．气体的平均分子量不再变化             B．密闭容器内的压强不再变化

C．v (N₂) = 2 v (NH₃)                      D．气体的密度不再变化

（4）下列措施，既能加快该反应的反应速率，又能增大转化率的是______________

A．使用催化剂     B．缩小容器体积      C．提高反应温度     D．移走NH₃

（5）常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是______。

 A．溶液的pH增大    B．氨水的电离度减小    C．c(OH^-)减小    D．c(NH₄⁺)减小

（6）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NH₄⁺)与c(Cl^－)比值变大的是________

A． 加入固体氯化铵                B．通入少量氯化氢 

C． 降低溶液温度                  D．加入少量固体氢氧化钠

 

Answer 1

【答案】

（1）催化剂的活性温度且反应速率较快（2分）；

（2）0.2 mol/(L·min)（2分）；

（3）AB（2分）；

（4）B（2分）            （5）AD（2分）；         （6）AC（2分）

【解析】

试题分析：（1）工业上合成氨的温度一般控制在500℃，原因主要是从反应的速率角度来考虑的，因为催化剂的活性温度且反应速率较快。

（2）N₂+3H₂ 2NH₃，设反应后氮气的物质的量为x，则氮气转化了1-x,氢气剩余3-（1-x），氨气生成2（1-x），根据压强之比和物质的量成正比，可得关系式4：【1-x+3-（1-x）+2（1-x）】=1：0.8。最终求得氨气的反应速率为0.2 mol/(L·min)。

（3）合成氨气的反应，若没有达到平衡，反应前后平均分子质量始终发生变化，密闭容器内的压强也发生变化，而密度始终没有改变，故选AB。而C中v (N₂) = 2 v (NH₃) 没有说明反应的方向，无法做为判据。

（4）使用催化剂能加快速率但不能改变转化率，A错误；缩小容器体积两者都能实现，B正确；提高反应温度能加快速率但转化率降低，C错误；移走NH₃ 浓度降低，速率降低转化率增大，D错误

（5）根据氨水中存在的电离平衡可知，加入一定量的氯化铵晶体，增大了c(NH₄⁺)，平衡右移， 溶液的pH减小， A错误； 氨水的电离度减小，B正确； c(OH^-)减小，C正确；c(NH₄⁺)减大， D错误。

（6）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，反应后生成氯化铵，此时溶液中存在NH₄⁺的水解平衡， 加入固体氯化铵，增大了铵根浓度，抑制了其水解，比值增大， A正确。通入少量氯化氢，氯离子增大程度大于铵根的增大程度，B错误。 降低溶液温度，抑制其水解，铵根浓度增大， C正确。 加入少量固体氢氧化钠，铵根浓度减小，D错误。

考点：本题考查弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡的移动问题。