Question

【题目】氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4 kJ/mol

(1)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下图所示。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________，

若t0-t1,t1-t3,t3-t5这三段平衡常数分别用K1,K2,K3表示，那么K1、K2、K3的大小关系是_______________

(2)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡_______移动(填“向左”、“ 向右”或“不”)，使用催化剂反应的ΔH_________（填“增大”、“减小”或“不改变”）。

(3)温度为T ℃时，将2a mol H2和 a mol N2放入0.5 L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为____________。

Answer 1

【答案】 增大压强 t2－t3 K1=K2＞K3 向左 不改变

【解析】（1）由合成氨的热化学方程式可判断，该反应是放热反应，反应前后气体分子数减小；由图像可知，t1时正、逆反应速率都增大，平衡正向移动，所以引起平衡移动的条件可能是增大压强；t3时改变条件使平衡逆向移动、t5时改变条件平衡不移动，所以只有t1时改变条件使平衡正向移动，故平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2－t3；t3时改变条件正、逆反应速率都增大，平衡逆向移动，所以应该是升高温度，使平衡常数减小引起的变化，又因为其他各段没有改变温度，所以 K1=K2＞K3。

（2）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则体系的容积增大，与反应有关组分的分压减小，减小压强，平衡向气体分子数增大方向移动，所以平衡向左移动；催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡的移动，ΔH不改变。

（3）由题意列三段式：

则反应的平衡常数为：K===。