Question

氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。

(1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。

C(s)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO(g)

ΔH＝＋131.3 kJ，ΔS＝＋133.7 J/K

该反应在低温下能否自发反应__________(填“能”或“否”)。

(2)已知在400℃时，N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)的K′＝0.5。

①2NH₃(g)N₂(g)＋3H₂(g)的K＝__________(填数值)。

②400℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v(N₂)_正__________v(N₂)_逆(填“＞”、“＜”、“＝”或“不确定”)。

Answer 1

解析：(1)根据公式：ΔH－TΔS，由于ΔH大于0，ΔS也大于0，因此该反应在高温下可能自发反应，低温下不可能自发反应。

(2)①K′与反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)中的K成倒数关系，因此K′＝＝2；

②根据反应方程式：

　　　　　       N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)

物质的量(mol)：　 2　　　1　　　　　2

浓度(mol/L)：　　 4　　  2　　　　　4

Q_c＝＝0.5，Q_c＝K。

因此，反应处于平衡状态：v(N₂)_正＝v(N₂)_逆。

答案：见解析