Question

【題目】合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，其反應原理為：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJmol﹣1
一種工業合成氨的簡易流程圖如下：

（1）在密閉容器中，使2mol N2和6mol H2混合發生下列反應：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（正反應為放熱反應）當反應達到平衡時，N2和H2的濃度比是 ． 升高平衡體系的溫度（保持體積不變），該反應（填“逆向移動”正向移動”或“不移動”）．
（2）氨水、氯水中均存在多種微粒和多個平衡，請寫出氯水中存在的一個化學平衡反應的離子方程式 ．
（3）步驟Ⅱ中制氫氣原理如下：
①CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H=+206.4kJmol﹣1
②CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJmol﹣1
對于反應①，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應速率的措施是 ．
a．升高溫度 b．增大壓強 c．加入催化劑 d．降低壓強
利用反應②，將CO進一步轉化，可提高H2產量．若2mol CO和H2的混合氣體（H2的體積分數為80%）與H2O反應，得到2.28mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉化率為

Answer 1

【答案】
（1）1：3；逆向移動
（2）Cl2+H2O?H++Cl﹣+HClO
（3）a；70%
【解析】解：（1）依據起始量氮氣和氫氣物質的量之比等于反應之比分析判斷，在密閉容器中，使2molN2和6molH2混合發生反應，應物起始量之比等于化學方程式中的反應之比，所以平衡濃度為1：3；合成氨的反應為放熱反應，升高溫度，平衡向吸熱方向移動，即逆方向，
所以答案是：1：3； 逆向移動；（2）氯水是氯氣與水的混合液，其中氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應是可逆反應，離子反應為Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO，
所以答案是：Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO；（3）反應①是個體積增大的吸熱反應，升高溫度，反應速率加快，反應正向移動，氫氣含量增多，a正確，增大壓強平衡逆向移動，氫氣含量降低，b錯誤，催化劑加快反應速率，但平衡不移動，c錯誤，降低壓強，反應速率減慢，d錯誤，選a；
2mol CO和H2的混合氣體（H2的體積分數為80%）中 H2為：2mol×80%=1.6mol，CO的物質的量為：0.4mol，與H2O反應，得到2.28mol CO、CO2和H2的混合氣體，該反應前后氣體體積不變，增加的部分應該是起始的水蒸氣的物質的量為：2.28mol﹣2mol=0.28mol，設轉化的一氧化碳的物質的量為x，則

	CO（g）	+	H2O（g）		CO2（g）	+	H2（g）
起始量（mol）	0.4		0.28		0		1.6
變化量（mol）	x		x		x		x
平衡量（mol）	0.4﹣x		0.28﹣x		x		x+1.6

則：0.4﹣x+x+x+1.6=2.28，
x=0.28mol
則CO轉化率為：0.28mol/0.4mol×100%=70%，
所以答案是：a；70%．
【考點精析】通過靈活運用化學平衡的計算，掌握反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%即可以解答此題．