Question

氨在国民经济中占有重要地位．
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH₃，放出92.2kJ热量．
①工业合成氨的热化学方程式是

 

．
②若起始时向一体积为4L的密闭容器内放入1mol N₂和3mol H₂，达平衡后体系放出的热量Q

 

92.2kJ （填“＞”、“＜”或“=”）．
  若已知在该条件下平衡时N₂的转化率为20%，则反应放出的热量为Q₁ kJ，则Q₁的数值为

 

；该温度下，该反应的化学平衡常数为

 

．（保留小数点后两位）
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行合成氨反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）其化学平衡常数K与温度t的关系如表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

请完成下列问题．
①试比较K₁．K₂的大小，K₁

 

 K₂（填写“＞”．“=”或“＜”）．
②在400℃时，当测得N₂、H₂和NH₃的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时，则此时该反应的v（N₂）_正

 

v（N₂）_逆（填写“＞”．“=”或“＜”），反应

 

达到平衡（填“是”或“否”）．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,用化学平衡常数进行计算

专题：

分析：（1）①依据热化学方程式的书写方法分析书写；
②反应是可逆反应不能进行彻底，根据三行式计算K；
（2）①对于放热反应，温度升高，K减小；
②化学平衡常数，正反应平衡常数和你反应的平衡常数互为倒数，根据浓度熵和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向．

解答： 解：（1）①合成塔中每生成2mol NH₃，放出92.2kJ热量，依据热化学方程式写出，标注物质聚集状态和对应反应放出的热量写出
热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol
②反应是可逆反应不能进行彻底，该温度下合成塔中放入1mol N₂和3mol H₂，生成的氨气小于1mol，故达平衡后放出的热量小于92.2 kJ；
         N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
初始浓度：0.25    0.75     0         
变化浓度：0.05    0.15    0.1       
平衡浓度：0.2     0.6     0.1
K=

0.1 2

0.2×0．63

≈0.23，放出的热量为：92.2kJ×20%=18.44KJ
故答案为：＜；18.44KJ；0.23；
（2）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K₁＞K₂，故答案为：＞；
②400℃时，得N₂、H₂和NH₃的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时，NH₃和N₂．H₂的物质的量浓度分别为：4mol/L、4mol/L、2mol/L，400℃时，浓度商Q_c=

4 2

4×2 3

=0.5=K，说明达到了平衡状态，因此有v（N₂）_正=v（N₂）_逆，故答案为：=；是．

点评：本题考查反应热的计算、化学平衡常数及影响因素、意义，反应速率计算等，题目难度中等，注意化学平衡常数大小说明反应进行程度，与反应难易无关、与反应速率无关．