Question

【题目】氨气是一种重要工业原料，在工农业生产中具有重要的应用。

（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1

则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=___。

（2）工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定温度下，将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后。改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是__。

①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度

（3）当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是___。

其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是___。

（4）温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的化学平衡常数的为___。

Answer 1

【答案】- 92.4kJ/mol ①② 增大压强 t2-t3

【解析】

(1)①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1；②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1；③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1；

则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可以是①+③×-②×得到，热量也进行相应的计算；

(2)平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡状态，根据影响化学平衡移动的因素以及影响化学平衡常数的因素来回答；

(3)根据图象分析影响平衡的因素，主要是反应进行方向和速率的变化特征分析；

(4)根据方程式计算出平衡时的各物质的物质的量浓度，再根据平衡常数表达式计算出平衡常数。

(1) ①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1；

②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1；

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1；

则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可以是①+③×-②×得到，所以该反应的△H = 180.5kJ/mol+ (- 483.6kJ/mol)×-(－905kJ/mol)×=- 92.4kJ/mol

故答案为：- 92.4kJ/mol；

(2)、平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡状态，增大反应物浓度化学平衡正向移动，增大压强，化学平衡向着气体系数和减小的方向移动，

故答案为：①②；

(3)、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H= - 92.4kJ/mol；反应是放热反应，反应前后气体体积减小，

由反应速率与时间关系图象可知，t1时正逆反应速率都增大，平衡正向移动，引起平衡移动的条件可能是增大压强；t3时刻正逆反应速率均迅速增大，但是平衡逆向进行，所以氨气的百分含量是减小的， 即表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3；

故答案为：增大压强；t2-t3；

(4)、 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

开始mol/L 2a 4a 0

变化mol/L a 3a 2a

平衡mol/L a a 2a

则；

故答案为：。