Question

【题目】在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下合成氨工业的核心反应是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=QkJmol﹣1 ． 反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题：
（1）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2 ， 充分反应后，放出的热量（填“＜”“＞”或“=”）46.2kJ，理由是 ．
（2）将一定量的H2（g）和N2（g）放入1L密闭容器中，在500℃、2×107 Pa下达到平衡，测得N2为0.10mol，H2为0.30mol，NH3为0.10mol．则该条件下达到平衡时H2的转化率为 ． 该温度下的平衡常数K的值为 ． 若升高温度，K值（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）＜；此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应
（2）33.3%；；减小
【解析】解：（1）由图可知，1mol N2和3mol H2完全反应放出热量为92.4kJ，此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5mol H2不可能完全反应，充分反应后，放出的热量＜46.2kJ，所以答案是：＜；此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5mol H2不可能完全反应；（2）将一定量的H2（g）和N2（g）放入1L密闭容器中，在500℃、2×107 Pa下达到平衡，测得N2为0.10mol，H2为0.30mol，NH3为0.10mol，则： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）：0.15 0.450
变化量（mol）：0.05 0.150.1
平衡量（mol）：0.1 0.30.1
氢气转化率= ×100%=33.3%；
平衡常数K= = = ；正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以答案是：33.3%； ；减小．
【考点精析】认真审题，首先需要了解化学平衡状态本质及特征(化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）)，还要掌握化学平衡的计算(反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%)的相关知识才是答题的关键．