Question

氮氣與氫氣反應生成氨氣的平衡常數(shù)見下表：

	N2+3H22NH3
溫度	25℃	200℃	400℃	600℃
平衡常數(shù)K	5×108	650	0.507	0.01

 
（1）工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃，原因是                               。
（2）在2 L密閉容器中加入1 mol氮氣和3 mol氫氣，進行工業(yè)合成氨的模擬實驗，若2分鐘后，容器內壓強為原來的0.8倍，則0到2分鐘，氨氣的反應速率為________mol/(L·min)。
（3）下列說法能表明該反應達到平衡的是________
A．氣體的平均分子量不再變化             B．密閉容器內的壓強不再變化
C．v (N₂) =" 2" v (NH₃)                      D．氣體的密度不再變化
（4）下列措施，既能加快該反應的反應速率，又能增大轉化率的是______________
A．使用催化劑     B．縮小容器體積      C．提高反應溫度     D．移走NH₃
（5）常溫下，在氨水中加入一定量的氯化銨晶體，下列說法錯誤的是______。
A．溶液的pH增大    B．氨水的電離度減小    C．c(OH^-)減小    D．c(NH₄⁺)減小
（6）將氨水與鹽酸等濃度等體積混合，下列做法能使c(NH₄⁺)與c(Cl^－)比值變大的是________
A． 加入固體氯化銨                B．通入少量氯化氫 
C． 降低溶液溫度                  D．加入少量固體氫氧化鈉

Answer 1

（1）催化劑的活性溫度且反應速率較快（2分）；
（2）0.2 mol/(L·min)（2分）；
（3）AB（2分）；
（4）B（2分）           （5）AD（2分）；        （6）AC（2分）

試題分析：（1）工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃，原因主要是從反應的速率角度來考慮的，因為催化劑的活性溫度且反應速率較快。
（2）N₂+3H₂2NH₃，設反應后氮氣的物質的量為x，則氮氣轉化了1-x,氫氣剩余3-（1-x），氨氣生成2（1-x），根據(jù)壓強之比和物質的量成正比，可得關系式4：【1-x+3-（1-x）+2（1-x）】=1：0.8。最終求得氨氣的反應速率為0.2 mol/(L·min)。
（3）合成氨氣的反應，若沒有達到平衡，反應前后平均分子質量始終發(fā)生變化，密閉容器內的壓強也發(fā)生變化，而密度始終沒有改變，故選AB。而C中v (N₂) =" 2" v (NH₃) 沒有說明反應的方向，無法做為判據(jù)。
（4）使用催化劑能加快速率但不能改變轉化率，A錯誤；縮小容器體積兩者都能實現(xiàn)，B正確；提高反應溫度能加快速率但轉化率降低，C錯誤；移走NH₃濃度降低，速率降低轉化率增大，D錯誤
（5）根據(jù)氨水中存在的電離平衡可知，加入一定量的氯化銨晶體，增大了c(NH₄⁺)，平衡右移，溶液的pH減小， A錯誤；氨水的電離度減小，B正確； c(OH^-)減小，C正確；c(NH₄⁺)減大， D錯誤。
（6）將氨水與鹽酸等濃度等體積混合，反應后生成氯化銨，此時溶液中存在NH₄⁺的水解平衡，加入固體氯化銨，增大了銨根濃度，抑制了其水解，比值增大， A正確。通入少量氯化氫，氯離子增大程度大于銨根的增大程度，B錯誤。降低溶液溫度，抑制其水解，銨根濃度增大， C正確。加入少量固體氫氧化鈉，銨根濃度減小，D錯誤。