Question

氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．合成氨反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H
（1）若该反应在一定条件下能自发，则该反应的△H

 

0、△S

 

0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是

 

．
A．3v（H₂）_正=2v（NH₃）_逆  B．单位时间内生成n mol N₂的同时生成2n molNH₃C．混合气体的密度不再改变 D．容器内压强不随时间的变化而变化
（3）一定温度下，向2L密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，保持体积不变，0.5min后达到平衡，测得容器中有0.4mol NH₃，该温度下的平衡常数K=

 

．若升高温度，K值变化

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

考点：反应热和焓变,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）气体体积减小的反应，△S＜0，△H-T△S＜0的反应能够自发进行；
（2）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；
（3）化学平衡常数=生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，根据反应物和生成物浓度变化确定K的变化．

解答： 解：（1）该反应气体体积减小，△S＜0，能够自发进行说明△H-T△S＜0，△H＜0，故答案为：＜；＜；
（2）A．该反应达到平衡状态时，2v（H₂）_正=3v（NH₃）_逆，故A错误；
B．该反应达到平衡状态时，单位时间内生成n mol N₂的同时生成2n molNH₃，故B正确；
C．无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，所以不能判断该反应是否达到平衡状态，故C错误；
D．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故D正确；
故选BD；
（3）平衡时，c（NH₃）=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，c（N₂）=

(1-0.2)mol

2L

=0.4mol/L，c（H₂）=

(3-0.2×3)mol

2L

=1.2mol/L，
K=

[0.2mol/L]2

[0.4mol/L]×[1.2mol/L]3

=0.058；
该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K减小，
故答案为：0.058；减小．

点评：本题考查了反应自发进行的条件、平衡状态的判断、平衡常数的计算，难度较大．