Question

【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－Q kJ/mol（Q>0）

据此回答以下问题：

（1）①该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。

②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越________。

（2）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号)________。

（3）某温度下，若把2 mol N2与6 mol H2置于体积为1 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝________(可用分数表示)。

（4）相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1 kJ；B中NH3的体积分数为b，放出热量Q2 kJ。则：a________b(填“>”、“＝”或“<”，下同)，Q1________Q2，Q1_______Q。

Answer 1

【答案】 小 a、c 1/48 < < <

【解析】试题分析：（1）①化学平衡常数=；②该反应放热，升高温度平衡逆向移动；（2）该反应放热，升高温度平衡逆向移动，温度越高氨气的体积分数越小；达到平衡时氮气、氢气、氨气的浓度不一定相等；加入催化剂能加快反应速率，但平衡不移动；（3）利用“三段式”计算平衡常数；（4）合成氨反应，气体系数和减小，恒压密闭容器与恒容密闭容器相比，恒压密闭容器相当于加压；

解析：（1）①N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　化学平衡常数表达式 ；②该反应放热，升高温度平衡逆向移动，所以温度越高，其平衡常数的值越小；（2）该反应放热，升高温度平衡逆向移动，温度越高氨气的体积分数越小，根据图像a， ， 时氨气的体积分数减小，故a正确；达到平衡时氮气、氢气、氨气的浓度不一定相等，故b错误；加入催化剂能加快反应速率，但平衡不移动，故c正确；

（3）

x= ， ；

（4）合成氨反应，气体系数和减小，恒压密闭容器与恒容密闭容器相比，恒压密闭容器相当于加压，加压平衡正向移动，所以a<b；生成氨气越多，放出的热量越多，所以Q1<Q2；反应可逆，所以1 mol N2和3 mol H2不能完全反应生成2mol氨气，所以Q1<Q。