Question

【題目】氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應的熱化方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4 kJ/mol

(1)當合成氨反應達到平衡后，改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量)，反應速率與時間的關系如下圖所示。圖中t1時引起平衡移動的條件可能是________________，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是________，

若t0-t1,t1-t3,t3-t5這三段平衡常數分別用K1,K2,K3表示，那么K1、K2、K3的大小關系是_______________

(2)若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡_______移動(填“向左”、“ 向右”或“不”)，使用催化劑反應的ΔH_________（填“增大”、“減小”或“不改變”）。

(3)溫度為T ℃時，將2a mol H2和 a mol N2放入0.5 L密閉容器中，充分反應后測得N2的轉化率為50%。則反應的平衡常數為____________。

Answer 1

【答案】 增大壓強 t2－t3 K1=K2＞K3 向左 不改變

【解析】（1）由合成氨的熱化學方程式可判斷，該反應是放熱反應，反應前后氣體分子數減小；由圖像可知，t1時正、逆反應速率都增大，平衡正向移動，所以引起平衡移動的條件可能是增大壓強；t3時改變條件使平衡逆向移動、t5時改變條件平衡不移動，所以只有t1時改變條件使平衡正向移動，故平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是t2－t3；t3時改變條件正、逆反應速率都增大，平衡逆向移動，所以應該是升高溫度，使平衡常數減小引起的變化，又因為其他各段沒有改變溫度，所以 K1=K2＞K3。

（2）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則體系的容積增大，與反應有關組分的分壓減小，減小壓強，平衡向氣體分子數增大方向移動，所以平衡向左移動；催化劑只能改變反應速率，不影響化學平衡的移動，ΔH不改變。

（3）由題意列三段式：

則反應的平衡常數為：K===。