Question

已知：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）△H＝－92.4kJ/mol，這是目前普遍使用的人工固氮的方法。請回答下列問題：

(1)450℃時，往一個2L的密閉容器中充入2. 6mol H₂和1mol N₂， 反應過程中對NH₃的濃度進行檢測，得到的數據如下表所示：

時間/min	5	10	15	20	25	30
c(NH3)/mol·L—1	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

①5 min內，消耗N₂的平均反應速率為_______________，此條件下該反應的化學平衡常數K=_______________；反應達到平衡后，若往平衡體系中加入H₂、N₂和NH₃各2mol，此時該反應的v（N₂）_正_______________v（N₂）_逆（填寫“>”、“=”或“<”=）。

②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是__________（填序號字母）

A．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2   

B．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆          C.容器內壓強保持不變   

D．混合氣體的密度保持不變      E.容器內混合氣體的平均分子量不變

③若改變某一條件，達新平衡時n(H₂)=1.60mol ，下列說法正確的是_____________。

A.平衡一定正向移動            B.可能是向容器中加入了一定量的H₂氣體

C.可能是降低了容器的溫度      D.可能是縮小了容器的體積

（2）450℃時，在另一密閉容器中進行上述合成氨的反應，各物質的起始濃度和平衡濃度如下表所示：

	N2	H2	NH3
起始濃度（mol/L）	0.2	0.3	0.2
平衡濃度（mol/L）	a	b	c

請回答：

①各物質的平衡濃度可能是_______________．

A．c=0.5mol/L   B．b=0.5mol/L     C．c=0.4mol/L   D．a=0.3mol/L

②a的取值范圍是：_______________．

③請用數學表達式表示下列量之間的關系：

(I)a與b的關系：_______________。

(Ⅱ)a、b、c的關系：_______________。

(3) 根據最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水可發生下列反應：2N₂（g）＋6H₂O(l) 4NH₃（g）＋3O₂（g），此反應的△S__________0（填“”、 “”或“=”）， △H＝_____________。

（已知：H₂的燃燒熱為285.8 kJ/mol）

 

Answer 1

【答案】

(1)①0.008mol.L^－1.min^-1 ;  0.1;  ＞  (每空1分)  ②C E (2分)  ③CD (2分)

(2)①B(1分) ② 0.1＜a＜0.3 (2分) ③( I )3a=b+0.3  (2分)（Ⅱ）c²/(a×b³)=0.1 (2分)

(3)＞   (1分)   +1530 kJ/mol  (2分)

【解析】略