Question

合成氨尿素工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如圖1所示．
（1）CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式

 

．
（2）如圖1為合成氨反應(yīng)在不同溫度和壓強、使用相同催化劑條件下，初始氮氣、氫氣的體積比為1：3時，平衡混合物中氨的體積分數(shù)．
①若分別用v_A（NH₃）和v_B（NH₃）表示從反應(yīng)開始至達平衡狀態(tài)A、B時的化學(xué)反應(yīng)速率，則v_A（NH₃）

 

v_B（NH₃）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②如圖2，相同溫度下，當壓強由p₁變?yōu)閜₃時，合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．③在250℃、1.0×10⁴kPa下，H₂的轉(zhuǎn)化率為

 

%（計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位）．

Answer 1

考點：用化學(xué)平衡常數(shù)進行計算,反應(yīng)速率的定量表示方法

專題：

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積和反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積的比值；
（2）①溫度越大，壓強越大，反應(yīng)速率越大；
②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；
③在250℃、1.0×10⁴kPa下，氨氣的體積分數(shù)為50%，則
       N₂+3H₂?2NH₃（
開始    1   3    0
轉(zhuǎn)化    x    3x  2x
平衡  1-x   3-3x  2x
所以

2x

4-2x

=50%，以此計算轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積和反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積的比值，則CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=

c(CO)?c3(H2)

c(CH4)?c(H2O)

，故答案為：K=

c(CO)?c3(H2)

c(CH4)?c(H2O)

．
（2）①溫度越大，壓強越大，反應(yīng)速率越大，由圖可知，B對應(yīng)的溫度、壓強大，則反應(yīng)速率大，故答案為：＜；
②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，顯然溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)K不變，故答案為：不變；
③在250℃、1.0×10⁴kPa下，氨氣的體積分數(shù)為50%，則
       N₂+3H₂?2NH₃
開始    1   3    0
轉(zhuǎn)化    x    3x  2x
平衡  1-x   3-3x  2x
所以

2x

4-2x

=50%，解得x=

2

3

，則氫氣的轉(zhuǎn)化率為

3× 2 3

3

×100%=66.7%，故答案為：66.7；

點評：本題涉及化學(xué)平衡及計算，是高考�？伎键c，注重學(xué)生能力的訓(xùn)練，把握圖象及數(shù)據(jù)處理即可解答．