合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径.其研究来自正确的理论指导.合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:温度(℃)360440520K值0.0360.0100.0038 (1)①写出工业合成氨的化学方程式 .②由上表数据可知该反应为放热反应.理由是 .③理论上.为了增大平衡时H2的转化率.可采取的措施是.a．增大压强 b．使用合� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：

温度（℃）	360	440	520
K值	0.036	0.010	0.0038

（1）①写出工业合成氨的化学方程式_________________________________________。
②由上表数据可知该反应为放热反应，理由是_____________________________________。
③理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是。（填序号）
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH₃
（2）原料气H₂可通过反应 CH₄(g) + H₂O (g)

CO(g) + 3H₂(g) 获取，已知该反应中，当初始混合气中的

恒定时，温度、压强对平衡混合气CH₄含量的影响如下图所示：

①图中，两条曲线表示压强的关系是：P₁________P₂（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②该反应为_____________反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）原料气H₂还可通过反应CO(g) + H₂O(g)

CO₂ (g) + H₂(g) 获取。
①T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L^-1，则平衡时CO的转化率为______，该温度下反应的平衡常数K值为_________。
②保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_____________（填序号）。
a．容器内压强不随时间改变
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO₂的同时消耗a mol H₂
d．混合气中n(CO) : n(H₂O) : n(CO₂) : n(H₂) ＝ 1: 16 : 6 : 6

（1）①N₂ + 3H₂

2 NH₃（2分） ② 随温度升高，反应的平衡常数K减小（2分）
③a、d（2分）（2）①＜（2分）②吸热（2分）
（3）①60 %（2分） 9/4或2.25（2分） ②c和d（2分）

试题分析：（1）①工业上利用氮气和氢气在一定条件下发生化合反应制备氨气，所以工业合成氨的化学方程式为N₂ + 3H₂

2 NH₃。
②根据表中数据可知，随着温度的逐渐升高，平衡常数逐渐减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。
③合成氨是体积减小的放热的可逆反应，则a、增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，a正确；b、催化剂只能改变反应速率，而不能改变平衡状态，所以使用合适的催化剂不能改变氢气的转化率，b不正确；c、升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率降低，c不正确；d、及时分离出产物中的NH₃，降低生成物浓度，平衡向正反应方向移动，氢气转化率增大，d正确，答案选ad。
（2）①根据方程式可知正方应是体积增大的可逆反应，因此增大压强平衡向逆反应方向移动，甲烷的平衡含量增大。根据图像可知，在温度相同时P₂曲线对应的甲烷含量高，所以压强关系是P₁＜P₂。
②根据图像可知，在压强恒定时，随之温度的升高，甲烷的含量降低。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，即正方应是吸热反应。
（3）① CO(g) + H₂O(g)

CO₂ (g) + H₂(g)
起始浓度（mol/L） 0.2     0.2          0         0
转化浓度（mol/L） 0.12    0.12         0.12      0.12
平衡浓度（mol/L） 0.08    0.08         0.12      0.12
所以根据化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值可知，该温度下平衡常数K＝

＝

。
平衡时CO的转化率＝

×100%＝60%。
②在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。A、该反应是体积不变的可逆反应，因此反应前后压强始终是不变，所以容器内压强不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，a不正确；b、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，即密度始终是不变的，所以混合气体的密度不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，b不正确；c、单位时间内生成a mol CO₂的同时必然同时生成amol氢气，又因为消耗a mol H₂，这说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，c正确；d、混合气中n(CO) : n(H₂O) : n(CO₂) : n(H₂) ＝ 1: 16 : 6 : 6，此时Q＝

＝

，所以反应达到平衡状态，d正确，答案选cd。

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A．T₂＞T₁，p₂＞p₁
B．该反应为放热反应
C．若a＝2，则A为液态或固态物质
D．增加B的物质的量，该反应的?H增大

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A．若a＝2，则A为液态或固体

B．该反应的正反应为放热反应

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请回答下列问题：
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（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1．0 mol，反应经过l0 min达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO₂)=" _________" 、CO的平衡转化率= _____________：
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。

A．减少Fe的量

B．增加Fe₂0₃的量

C．移出部分CO₂

D．提高反应温度

E．减小容器的容积
F．加入合适的催化剂

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）
C．当v_正（A）=v_逆（B）时，反应一定达到平衡状态
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E(g)+F(s)

2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：

压强/MPa 体积分数/% 温度/℃	1.0	2.0	3.0
810	54.0	a	b
915	c	75.0	d
1000	e	f	83.0

（1）915℃、2.0MPa时E的转化率为            。
（2）该反应的△S    0（填“>”、“<”或“=”，下同），b    f。
（3）平衡常数K(1000℃)   K(810℃) ，理由是                      。
（4）对于上述反应，下列说法正确的是           （填序号）。
①混合气体的密度不再变化，反应达到平衡
②该反应的正反应为放热反应
③增大F的量，单位体积活化分子数增大，化学反应速率加快
④恒温恒容条件下通入惰性气体，平衡不移动
⑤恒温恒压条件下通入惰性气体，化学反应速率加快

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