Question

【题目】氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30MPa时，合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下表：

温度/℃	200	300	400	500	600
氨含量/%	89.9	71.0	47.0	26.4	13.8

请回答：

(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因是_______。

(2)在一定温度下，将2molN2和6molH2通入到体积为2L的密闭容器中，发生反应N2＋3H22NH3，2min达到平衡状态时，H2转化率是50%，该温度下的平衡常数K＝_______________(结果用最简分数表示)；欲使K增大，可以采取的措施是______。

(3)从化学平衡移动的角度分析，提高H2转化率可以采取的措施是______(选填序号字母)

a．及时分离出NH3 b．升高温度 c．增大压强 d．使用催化剂

(4)NH3能分解为N2和H2，在相同条件下，测得分解后混合气体密度为分解前的2/3，则氨的分解率为_____________。

Answer 1

【答案】 温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向逆反应方向移动，温度升高平衡向吸热方向移动，故正反应是放热反应 16/27 降低温度 ac 50%

【解析】（1）根据勒夏特列原理，升高温度，氨气减小，说明平衡逆向移动，从而判断正反应放热。

（2） N2 ＋ 3H2 2NH3

起始： 2 6 0

反应： 1 3 2 （氢气转化率50%，所以3mol氢气反应）

平衡： 1 3 2 （除以2L容器得浓度为：0.5 1.5 1）

正反应放热，降低温度可以使K值增加。

（3）a及时分离出NH3，反应平衡向正反应方向移动，增大氢气转化率；b升高温度平衡向逆反应方向移动，转化率降低；c增大压强平衡正向移动，转化率增大；d催化剂不改变平衡，转化率不变。

（4）根据质量守恒定律，反应物质的总质量不变，所以分解后混合气体密度为分解前的2/3，说明分解后混合气体体积为分解前的1.5倍。由阿伏加德罗定律，体积是1.5倍，说明物质的量是1.5倍，设初始加入氨气Xmol：

2NH3 N2 ＋ 3H2

起始： X 0 0

反应： Y 0.5Y 1.5Y

平衡： X-Y 0.5Y 1.5Y

有：X-Y+0.5Y+1.5Y=1.5X，Y=0.5X，转化率为50%