Question

【题目】氨对地球上的生物相当重要，它是许多食物和肥料的重要成分．氨也是制造硝酸、化肥、炸药的重要原料．氨在国民经济中占有重要地位．回答下列问题：
（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若起始时向容器内放入1mol N2和3mol H2 ， 达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为Q1 kJ，则Q1的数值为；若在同体积的容器中充人2mol N2和6molH2 ， 达平衡后放出的热量为Q2 kJ，则Q2（填“＞”、“＜”或“=”）2Q1 ．
③已知：

1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于kJ．
（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），其平衡常数K与温度T的关系如表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

①平衡常数表达式K= ， K1（填“＞”、“＜”或“一”）K2 ．
②一定温度下，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是（填字母）．
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
b．浓度商Q=平衡常数K
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
③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（填“处于”或“不处于”）平衡状态．

Answer 1

【答案】
（1）N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣92.2kJ/mol；18.44；＞；391
（2）；＞；bc；处于
【解析】解：（1）①合成塔中每每消耗3mol H2 ， 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；所以答案是：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣92.2kJ/mol；②如图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，反应焓变△H=335KJ/mol﹣427.2KJ/mol=﹣92.2KJ/mol，

N2（g）+	3H2（g）	=2NH3（g）	△H=﹣92.2KJ/mol
1	3	0
0.2	0.6	0.4

生成0.4mol氨气放热= ×92，2KJ=18.44KJ；若在同体积的容器中充入2mol N2和6mol H2 ， 可以看作在原来平衡中加入1mol氮气和3mol氢气，相当于增大压强，平衡正向进行达平衡后放出的热量Q2 大于2Q1；所以答案是：18.44；＞；③合成氨工业中：3H2+N22NH3 ， 反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8﹣6×N﹣H键键能=﹣92.2，N﹣H键键能=391kJ，所以答案是：391；（2）①N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，平衡常数K= ，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 ， 所以答案是： ；＞；②N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，则a、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故a错误； b、浓度商Q=平衡常数K，说明反应达到平衡状态，故b正确； c、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故c正确； d、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故d错误；所以答案是：bc；③在400℃时，当测得N2、H2和NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时，容器的体积为0.5L，N2、H2和NH3的物质的量浓度分别为4mol、2mol、4mol时，400℃时，浓度商Qc= =0.5=K，因此有v（N2）正=v（N2）逆 ， 反应达到平衡状态，所以答案是：处于．
【考点精析】利用化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．