Question

1．在0.5L的密閉容器中，一定量的氮?dú)馀c氫氣進(jìn)行如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=a kJ•mol^-1，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下．

溫度/℃	200	300	400
K	1.0	0.86	0.5

請回答下列問題．
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$，a小于（填“大于”、“小于”或“等于”）0．
（2）400℃時，2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為2，測得氨氣、氮?dú)�、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時，該反應(yīng)的v_正（N₂）大于（填“大于”、“小于”或“等于”）v_逆（N₂），反應(yīng)需向正方向進(jìn)行才能達(dá)到新的平衡．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出；
由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高平衡常數(shù)減小，說明升高溫度N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（2）400℃時，2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）與N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系；
計(jì)算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$，由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高平衡常數(shù)減小，說明升高溫度N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故a＜0，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；小于；
（2）400℃時，2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）與N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，故400℃時，2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)為$\frac{1}{0.5}$=2，
此時濃度商Qc=$\frac{\frac{2}{0.5}×（\frac{1}{0.5}）^{3}}{（\frac{3}{0.5}）^{2}}$=0.89＜K=2，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，v_正（N₂）＞v_逆（N₂），
故答案為：2；大于；正．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，涉及平衡常數(shù)及其應(yīng)用，注意平衡常數(shù)只受溫度影響，平衡常數(shù)及其單位與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)．