Question

【题目】科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

(1)合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92．4 kJ／mol，该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是___(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②将0．3 mol N2和0．5 mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H2的转化率为___；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是___(填选项字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气	B．向容器中再充入一定量H2
C．改变反应的催化剂	D．液化生成物分离出氨

(2)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应：

2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)H=+1530 kJ／mol

又知：H2O(1)=H2O(g)H=+44.0 kJ／mol

则2N2(g)+6H20(g)4NH3(g)+302(g)H =___kJ／mol，该反应的化学平衡常数表达式为K=_______，控制其他条件不变，增大压强，K值___(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】减小 30% A D +1266 不变

【解析】

(1)①在反应体系中加入催化剂，活化能降低，E2也减小，反应速率增大。

② N2+ 3H22NH3

起始 0.3 mol 0.5 mol 0

转化 x mol 3x mol 2x mol

平衡 (0.3-x)mol (0.5-3x)mol 2x mol

根据题意有(0.3-x)mol +(0.5-3x)mol+ 2x mol=0.7，解得x=0.05，H2转化0.15 mol，转化率为30%。

欲提高转化率可以按原比例向容器中再充入原料气(相当于加压)，液化生成物分离出氨，也可以降温。

(2)由盖斯定律消去H2O(l)可得，2N2(g) + 6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g)

ΔH =+1266 kJ·mol-1。

该反应的平衡常数表达式可以表示为K=K只受温度的影响，控制其他条件不变，增大压强，K值不变