Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，据此回答以下问题：

(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。

②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越 。

(2)某温度下，若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝ (可用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。

a．容器内的密度保持不变

b．容器内压强保持不变

c．v正(N2)＝2v逆(NH3)

d．混合气体中c(NH3)不变

(3)对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号) 。

 

 

Answer 1

(1)① ②小

(2) b、d

(3)a、c

【解析】N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ/mol，

是一个气体体积减小的放热反应。

(1)①由方程式知K＝。

②升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，c(NH3)减小，c(N2)、c(H2)增大，故减小，K值减小。

(2)设N2转化了x mol·L－1则

N2(g)＋H2(g) 2NH3(g)

开始时：(mol·L－1) 1 3 0

转化：(mol·L－1) x 3x 2x

平衡时：(mol·L－1) 1－x 3－3x 2x

则＝20%，x＝；

K＝＝＝。

判断平衡状态的标志是①v(正)＝v(逆)，②各成分的浓度保持不变。ρ＝始终不变，a不能说明是否达平衡状态，，c不能说明反应达平衡状态。

(3)温度越高，反应越快，达平衡所用时间越短。T1<T2，由T1→T2升高温度，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小，a正确；达平衡时c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，不是c(N2)＝c(NH3)＝c(H2)，b错误；使用催化剂，加快反应速率，但平衡不移动，c正确。