Question

【题目】氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。

(1)已知25℃时：N2（g）+O2（g）2NO（g） △H1＝+183kJ／mol

2H2（g）+O2（g）＝2H2O（1） △H2＝-571.6kJ／mol

4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（1） △H3＝-1164.4kJ／mol

则N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H＝________kJ／mol

(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：

	N2	H2	NH3
投料I	1.0mol/L	3.0mol/L	0
投料II	0.5mol/L	1.5mol/L	1.0mol/L

①按投料I进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40％，若按投料II进行反应，起始时反应进行的方向为________（填“正向”或“逆向”）。

②L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，合成氨反应中H2（g）的平衡转化率随X

的变化关系。

iX代表的物理量是_________，

ii判断L1、L2的大小关系，并简述理由：_____________。

Answer 1

【答案】-92.2 正向 温度 L1<L2，当温度一定时，压强越大，平衡转化率越大

【解析】

（1）已知25℃时：①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H=+183kJ/mol

②2H2（g）+O2（g）2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol

③4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（l）△H=﹣1164.4kJ/mol

根据盖斯定律①+②×﹣×③得，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=（+183﹣571.6×+×1164.4）kJ/mol =﹣92.2kJ/mol；

（2）①按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度也为3.0mol/L×（1﹣40%）=1.8mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为正向；

②i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度；

ii、由N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，温度高，氢气转化率小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率大，图中等温度时L2对应的氢气转化率大，则压强L1＜L2。