Question

氨在國民經濟中占有重要的地位，請參與下列探究．
（1）生產氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產生水煤氣．C（s）+H₂O（g）?H₂（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，△S=+133.7J/K
該反應在低溫下能否自發

 

（填：能或否）．
（2）已知在400℃時，N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0   的K₁=0.5，
①2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g）的K₂=

 

（填數值）．
②400℃時，在0.5L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應V（N₂）_正

 

V（N₂）_逆（填：＞、＜、=、不能確定）．
（3）已知反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH （g）△H＜0
a．該反應在一定條件下達到平衡后，在保證H₂濃度不變的情況下，增大容器的體積，試根據平衡常數，判斷平衡

 

A．向正反應方向移動  B．向逆反應方向移動   C．不移動
b．若該反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示：

t₂時的平衡常數K與t₁時的相比可能

 

（填字母代號）
A．增大    B．減小  C．不變．

Answer 1

分析：（1）根據反應能否自發進行的判據：△H-T△S＜0，反應自發進行，代入數據來計算；
（2）①互為逆反應的化學反應平衡常數互為倒數；
②根據濃度熵和平衡常數之間的關系來判斷反應的狀態；
（3）a、根據影響化學平衡移動的因素來回答；
b、逆反應速率增大的原因可能是溫度、濃度的變化，也可能是壓強的變化，還可能是催化劑的變化．

解答：解：（1）△H-T△S=131.3KJ/mol-T×133.7×0.001KJ/（K?mol），在低溫下，該值一定是大于0的，所以不能在低溫下自發進行，故答案為：否；
（2）①反應2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g）和反應N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g）是互為可逆反應，平衡常數互為倒數，故此反應的平衡常數是2，故答案為：2；
②一段時間后，當N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為4mol/L、2mol/L、4mol/L時，Qc=

42

4×23

=0.5=K₁，所以該狀態是平衡狀態，正逆反應速率相等，故答案為：=；
（3）保證H₂濃度不變的情況下，增大容器的體積，則氮氣、氨氣的濃度均不變，即Qc仍然是等于K，仍然是平衡狀態，故選C；
（4）逆反應速率增大的原因可能是升高溫度，增大物質的濃度或是增大壓強，還可能是催化劑，但是對于反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH （g）△H＜0，升高溫度時 K減小，故B正確，當增大物質的濃度、增大壓強或是加入催化劑時，K均不變，故選：BC．

點評：本題考查學生有關化學平衡的有關知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．