Question

氨氣是一種重要的化工原料，在微電子工業(yè)中，氨水可作H₂O₂ 的清除劑，產(chǎn)物不污染環(huán)境．
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+3H₂O₂=N₂+

 

工業(yè)中常用以下反應(yīng)合成氨：N₂+3H₂═2NH₃△H＜0．某實(shí)驗(yàn)室在三個(gè)不同條件的密閉容器中，分別加入濃度均為c（N₂）=0.100mol/L，c（H₂）=0.300mol/L進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，N₂的濃度隨時(shí)間的變化如圖①、②、③曲線所示．

（2）該反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式

 

；
（3）實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為

 

，據(jù)圖所示，②與①不同的條件是

 

，請(qǐng)說(shuō)明判斷的理由：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）雙氧水具有強(qiáng)氧化性、氨氣具有還原性，二者反應(yīng)產(chǎn)物不污染環(huán)境，則生成氮?dú)夂退��?br />（2）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
（3）實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為α（H₂）=

氫氣濃度該變量

氫氣起始濃度

×100%；②到達(dá)平衡的時(shí)間比①短，到達(dá)平衡時(shí)N₂的濃度與①相同，化學(xué)平衡不移動(dòng)．

解答： 解：（1）雙氧水具有強(qiáng)氧化性、氨氣具有還原性，二者反應(yīng)產(chǎn)物不污染環(huán)境，則生成氮?dú)夂退�，反�?yīng)方程式為2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O，故答案為：6H₂O；
（2）反應(yīng)N₂+3H₂═2NH₃平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

，故答案為：

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

；
（3）實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為α（H₂）=

氫氣濃度該變量

氫氣起始濃度

×100%=

0.12mol/L

0.3mol/L

=40%，
②到達(dá)平衡的時(shí)間比①短，到達(dá)平衡時(shí)N₂的濃度與①相同，化學(xué)平衡不移動(dòng)，故②與①相比加了催化劑，
故答案為：40%；加了催化劑；因?yàn)榧尤氪呋瘎┠芸s短達(dá)到平衡的時(shí)間，但化學(xué)平衡不移動(dòng)所以①②兩裝置達(dá)到平衡時(shí)N₂的濃度相同．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)、影響因素及有關(guān)計(jì)算等，注意計(jì)算平衡常數(shù)時(shí)表達(dá)式中的濃度為平衡濃度，不是任意時(shí)刻的濃度．