[题目]合成氨对人类的生存和发展有着重要意义.1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨.实现了人工固氮.(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 .(2)请结合下列数据分析.工业上选用氮气与氢气反应固氮.而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 .序号化学反应K的数值①N2(g)+O2(g)2NO(g)5� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。

（1）反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为__。

（2）请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是__。

序号	化学反应	K(298K)的数值
①	N2(g)+O2(g)2NO(g)	5×10-31
②	N2(g)+3H2(g)2NH3(g)	4.1×106

（3）某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c(N2)=0.100mol/L，c(H2)=0.300mol/L的反应物进行合成氨反应，N2的浓度随时间的变化如图①、②、③曲线所示。

实验②平衡时H2的转化率为__。

据图所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同。请指出，并说明判断的理由。

②条件：___理由：___。

③条件：___理由：___。

【答案】K= 氮气与氢气反应的限度（或化学平衡常数）远大于氮气与氧气反应的限度 40% 加了催化剂因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同温度升高该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①

【解析】

(1)根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数表达式为K=；

(2)平衡常数越大，反应程度越大，由表中数据可知氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的，则工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮；

(3)实验②平衡时H2的转化率为α(H2)=；

②到达平衡的时间比①短，反应速率更快，但到达平衡时N2的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂；

③到达平衡的时间比①短，反应速率更快，到达平衡时N2的浓度高于①，与①相比平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，故③与①相比温度升高。

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