Question

【题目】氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol。

(1)写出合成氨的热反应方程式__________。生成1 mol NH3需要吸收或放出_______ kJ的热量。

(2)当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件不改变N2、H2和NH3的量，反应速率与时间的关系如图所示图中t1时引起平衡移动的条件可能是_______。其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是________。

(3)温度为T0C时，将2a molH2和a molN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为_________。

(4)已知373K时，可逆反应平衡常数为K=0.12，若某时刻时，测得c(N2)=1 mol/L，c(H2)=3 mol/L，c(NH3)=2 mol/L，此时可逆反应_________。

A.向正方向进行 B.向逆方向进行 C处于平衡状态

Answer 1

【答案】N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol 46 加压 t2-t3 4/a2 B

【解析】

(1)反应热=反应物总键能-生成物总键能，根据氨气和反应热之间的关系式计算；

(2)根据外界条件对平衡状态的影响结合图像分析解答；

(3)根据化学平衡常数k=计算；

(4)根据浓度商和平衡常数之间的大小比较，确定反应进行的方向。

(1)反应热=反应物总键能-生成物总键能，则该反应的反应热=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，据此书写其热化学反应方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=-92kJ/mol；生成1mol氨气放出92kJ热量,则生成1mol氨气放出46kJ热量；

(2)该反应是反应前后气体体积减小的放热反应，根据图像可知改变条件时,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,则改变的条件是加压；t3时平衡向逆反应方向移动，t5时平衡不移动,所以平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3；

(3)氮气的转化率为50%,则平衡时c（N2）==amol/L，c（NH3）==2amol/L,c(H2)==amol/L；化学平衡常数K==；

(4)浓度商=≈0.15＞0.12，则平衡向逆反应方向移动，所以B选项是正确的。