Question

【題目】氨氣是一種重要工業(yè)原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用。

（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1

則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=___。

（2）工業(yè)合成氨氣的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定溫度下，將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后。改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且平衡常數(shù)不變的是__。

①增大壓強(qiáng) ②增大反應(yīng)物的濃度 ③使用催化劑 ④降低溫度

（3）當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量)，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。圖中t1時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是___。

其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是___。

（4）溫度為T℃時(shí)，將2amolH2和amolN2放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得N2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的為___。

Answer 1

【答案】- 92.4kJ/mol ①② 增大壓強(qiáng) t2-t3

【解析】

(1)①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1；②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1；③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1；

則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可以是①+③×-②×得到，熱量也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；

(2)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，根據(jù)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素以及影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素來回答；

(3)根據(jù)圖象分析影響平衡的因素，主要是反應(yīng)進(jìn)行方向和速率的變化特征分析；

(4)根據(jù)方程式計(jì)算出平衡時(shí)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算出平衡常數(shù)。

(1) ①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ·mol－1；

②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=－905kJ·mol－1；

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ·mol－1；

則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可以是①+③×-②×得到，所以該反應(yīng)的△H = 180.5kJ/mol+ (- 483.6kJ/mol)×-(－905kJ/mol)×=- 92.4kJ/mol

故答案為：- 92.4kJ/mol；

(2)、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，增大反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡正向移動(dòng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向著氣體系數(shù)和減小的方向移動(dòng)，

故答案為：①②；

(3)、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H= - 92.4kJ/mol；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積減小，

由反應(yīng)速率與時(shí)間關(guān)系圖象可知，t1時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大，平衡正向移動(dòng)，引起平衡移動(dòng)的條件可能是增大壓強(qiáng)；t3時(shí)刻正逆反應(yīng)速率均迅速增大，但是平衡逆向進(jìn)行，所以氨氣的百分含量是減小的， 即表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2-t3；

故答案為：增大壓強(qiáng)；t2-t3；

(4)、 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

開始mol/L 2a 4a 0

變化mol/L a 3a 2a

平衡mol/L a a 2a

則；

故答案為：。