Question

氮气及含氮的化合物在国民经济中占有重要地位．合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH₃，放出92.4kJ热量．
（1）．若起始时向容器内放入2mol N₂和6mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q

 

184.8kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示反应达到化学平衡状态的是

 

．
a．3v_逆（N₂）=v_正（H₂）   　　b．2v_正（H₂）=v_正（NH₃）
c．混合气体密度保持不变　     d．c（N₂）：c（H₂）：c（NH₃）=1：3：2
工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为2NH₃（g）+CO₂（g?CO（NH₂）₂（l）+H₂O （l）．
（2）在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=X，如图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系．α随着x增大而增大的原因是

 

．
（3）如图的B点处，NH₃的平衡转化率为

 

．
（4）已知：3Cl₂+2NH₃→N₂+6HCl①3Cl₂+8NH₃→N₂+6NH₄Cl②完成并配平下列氧化还原反应方程式：12Cl₂+15NH₃→

 

③

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,有关反应热的计算,化学平衡的计算

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）可逆反应的特点：反应不能进行到底；化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化；
（2）增大一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的转化率增大；
（3）依据x含义和图象数据分析结合化学方程式换算氨气转化率；
（4）根据化合价升降总数相等进行配平．

解答： 解：（1）2mol N₂和6mol H₂完全转化生成4mol氨气，放出184.8kJ热量，由于是可逆反应，故放出的热量Q＜184.8kJ；　
a．3v_逆（N₂）=v_正（H₂），反应速率之比等于化学计量数之比，故v_逆=v_正，故a正确；
b．2v_正（H₂）=v_正（NH₃），反应速率之比化学计量数之比不等，故b错误；
c．密度=

总质量

体积

，总质量不变，体积也不变，故混合气体密度保持不变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故c错误；
d．各物质的浓度之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故c（N₂）：c（H₂）：c（NH₃）=1：3：2不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故d错误，
故答案为：＜；a；
（2）c（NH₃）增大，平衡正向移动，所以CO₂的转化率增大，
故答案为：c（NH₃）增大，平衡正向移动，所以CO₂的转化率增大；
（3）2NH₃～CO₂
设起始时CO₂为2amol，氨气为2amol×4=8amol，则平衡时CO₂为2amol×0.5=amol，转化的CO₂为2amol-amol=amol，转化的氨气为amol×2=2amol，故氨气的转化率为

2amol

8amol

×100%=25%，
故答案为：25%；
（4）3Cl₂+2NH₃→N₂+6HCl①
3Cl₂+8NH₃→N₂+6NH₄Cl②
12Cl₂+15NH₃→，Cl由0价降低为-1价，共降低24，N由-3价升高为0价，共升高24，故有8个氨气被氧化生成氮气，7个氨气未被氧化，故产物为4N₂+7NH₄Cl+17HCl，
故答案为：12Cl₂+15NH₃=4N₂+7NH₄Cl+17HCl．

点评：本题考查化学平衡的标志判断、化学平衡的影响因素、转化率的计算以及氧化还原反应的配平，综合性较强，难度较大．