Question

氨气主要用作致冷剂及制取铵盐和氨肥
（1）某研究小组在673K、30MPa条件下，在体积为VL的密闭容器中进行反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），其n（H₂）和n（NH₃）随时间变化的关系如图所示．下列叙述正确的是

 

．
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到化学平衡状态
C．若t₃时由673K升至773K，
则n（H₂）将增大
D．t₂、t₃时刻，n（N₂）不相等
（2）在一定温度和催化剂下，将6.4mol H₂和2.4molN₂混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应，在3min末时反应恰好达平衡，此时生成了1.6mol NH₃．①3min内以H₂表示的化学反应速率

 

；②该条件下的平衡常数

 

（3）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,热化学方程式

专题：

分析：（1）A、氨气的物质的量越小，反应物的物质的量越大，反应物浓度越大正反应速率越快．
B、c点以后氨气、氢气的物质的量发生变化．
C、升高温度平衡向吸热方向移动．
D、t₂、t₃时刻，可逆反应处于平衡状态．
（2）利用三段式计算出各物质的浓度变化、平衡时各物质的浓度．
①根据v=

△c

△t

计算v（H₂）．
②平衡常数k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

，将平衡浓度代入计算．
（3）由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式．

解答： 解：（1）A、由图可知氨气在点a比在点b时的物质的量小，故a点时反应物的浓度大，反应物浓度越大正反应速率越快，故点a的正反应速率比点b的大，故A正确；
B、由图可知c点后氨气物质的量增大，氢气的物质的量减小，c点未处于平衡状态，平衡向正反应进行，故B错误；
C、合成氨正反应是放热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆反应移动，则n（H₂）增大，故C正确；
D、t₂、t₃时刻，可逆反应处于相同平衡状态，n（N₂）相等，故D错误；
故选：AC；
（2）等于可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始物质的量浓度（mol/L）  0.6     1.6               0
转化物质的量浓度（mol/L）  0.2     0.6              0.4
平衡物质的量浓度（mol/L）  0.4      1               0.4     
①3min内以H₂表示的化学反应速率v（H₂）=

0.6mol/L

3min

=0.2mol/（L?min），
故答案为0.2mol/（L?min）；②平衡常数k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

(0.4mol/L)2

0.4mol/L?(1mol/L)3

=0.4L²/mol²，
故答案为：0.4L²/mol²；
（3）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol
故答案为：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol．

点评：考查热化学方程式书写、影响平衡移动的因素、平衡图象、化学平衡计算等，难度中等，注意掌握三段式解题法与盖斯定律．