Question

【题目】合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。已知25℃时，合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol。请回答下列问题：

(1)保持容器温度不变，缩小容器体积，化学反应速率_______(填“增大”或“减小”)。

(2)25℃时，取一定量的N2和H2于2 L的密闭容器中在催化剂存在下进行反应达到平衡，若增大N2的浓度，则H2的转化率____(填“增大”或“减小”)；若反应达到平衡时放出的热量是92.4 kJ，则生成的NH3为______________mol。

(3)恒温恒容条件下，上述反应达到化学平衡状态的标志是________(填字母代号)。

A. N2、H2、NH3的浓度相等

B.容器内压强不再变化

C.单位时间内消耗a mol N2，同时生成2a mol NH3

(4)上述反应平衡常数的表达式为K=________。

Answer 1

【答案】增大 增大 2 B

【解析】

（1）气体浓度越大，化学反应速率越快；

（2）根据浓度对平衡状态的影响分析；根据热化学方程式计算；

（3）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；

（4）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。

（1）恒温条件下，缩小容器体积，反应物和生成物浓度都增大，增大单位体积内活化分子个数，化学反应速率增大；

（2）增大氮气浓度，平衡正向移动，消耗的氢气量增多，所以氢气转化率增大；根据方程式知，生成2mol氨气放出92.4kJ热量，则反应达到平衡时放出的热量是92.4kJ，因此生成的NH3为2mol；

（3）A．N2、H2、NH3的浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始浓度及转化率有关，故A错误；

B．反应前后气体的物质的量改变，则反应前后气体压强改变，当容器内压强不再变化时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故B正确；

C．无论反应是否达到平衡状态都存在“单位时间内消耗a mol N2，同时生成2a mol NH3”，所以不能据此判断平衡状态，故C错误；

故答案选B；

（4）根据反应的化学方程式可知化学平衡常数的表达式为。