Question

【題目】氨對地球上的生物相當重要，它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是制造硝酸、化肥、炸藥 的重要原料。氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。回答下列問題：

(1)合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3，放出92.2 kJ熱量。

①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是_______________。

②若起始時向容器內(nèi)放入1 mol N2和3 mol H2，達平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為20%，則反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ，則Q1的數(shù)值為____________；若在同體積的容器中充人2 mol N2和6 molH2，達平衡后放出的熱量為Q2 kJ，則Q2__________（填“>”、“<”或“=”）2Q1。

③已知：

1 mol N-H鍵斷裂吸收的能量約等于__________kJ。

(2)在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行合成氨反應(yīng)：N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g)，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

①平衡常數(shù)表達式K=_________，K1___________（填“>”、“<”或“一”）K2。

②一定溫度下，下列各項能作為判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________（填字母）。

a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1: 3:2

b．濃度商Q=平衡常數(shù)K

c．容器內(nèi)壓強保持不變

d．混合氣體的密度保持不變

③在400℃時，當測得N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、2 mol時，則此時該反應(yīng)_________（填“處于”或“不處于”）平衡狀態(tài)。

Answer 1

【答案】（1）①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-l

②18.44（2分）；>（1分）③391(3分)

（2）①（2分）；>②bc(2分)③處于

【解析】

試題分析：成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3，放出92.2 kJ熱量。根據(jù)反應(yīng)規(guī)律：氨的熱化學(xué)方程式是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ·mol-l；

②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ·mol-l；

起始 1 mol 3 mol 0

變化 1×20% 3×20% 2×20%

根據(jù)反應(yīng)規(guī)律：1molN2----92.2kJ；0.2molN2放熱18.44kJ；若在同體積的容器中充人2molN2和6molH2，比原來都加倍，相當于加壓平衡右移，放出熱量的數(shù)值Q2》2Q1。

③ 斷裂1摩爾氮氮三鍵吸收熱量945。8 kJ，斷裂3摩爾氫氫鍵吸收熱量kJ；該反應(yīng)N2 (g)+ 3 H2 (g)2NH3 (g) △H = - 92.2 kJ·mol-l，945.8+3×436-2×3×Q=-- 92.2；解之得出Q=391 kJ

④平衡常數(shù)表達式為生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，K=；

⑤化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)為

a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1: 3:2，與平衡與否無關(guān)

b．濃度商Q=平衡常數(shù)K。達到平衡狀態(tài)；

c．反應(yīng)前后體積變化不為零，反應(yīng)后壓強變小，因此容器內(nèi)壓強保持不變，達平衡狀態(tài)；

d．混合氣體的密度等于m/v, 反應(yīng)前后都為氣體，m混不變，固定體積，v不變，反應(yīng)是否平衡，

混合氣體的密度保持不變；