Question

【題目】在500℃、2×107 Pa和催化劑條件下合成氨工業(yè)的核心反應(yīng)是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=QkJmol﹣1 ． 反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，回答下列問題：
（1）在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2 ， 充分反應(yīng)后，放出的熱量（填“＜”“＞”或“=”）46.2kJ，理由是 ．
（2）將一定量的H2（g）和N2（g）放入1L密閉容器中，在500℃、2×107 Pa下達(dá)到平衡，測(cè)得N2為0.10mol，H2為0.30mol，NH3為0.10mol．則該條件下達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為 ． 該溫度下的平衡常數(shù)K的值為 ． 若升高溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】
（1）＜；此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反應(yīng)
（2）33.3%；；減小
【解析】解：（1）由圖可知，1mol N2和3mol H2完全反應(yīng)放出熱量為92.4kJ，此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5 mol N2和1.5mol H2不可能完全反應(yīng)，充分反應(yīng)后，放出的熱量＜46.2kJ，所以答案是：＜；此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5 mol N2和1.5mol H2不可能完全反應(yīng)；（2）將一定量的H2（g）和N2（g）放入1L密閉容器中，在500℃、2×107 Pa下達(dá)到平衡，測(cè)得N2為0.10mol，H2為0.30mol，NH3為0.10mol，則： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）：0.15 0.450
變化量（mol）：0.05 0.150.1
平衡量（mol）：0.1 0.30.1
氫氣轉(zhuǎn)化率= ×100%=33.3%；
平衡常數(shù)K= = = ；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，所以答案是：33.3%； ；減小．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)，還要掌握化學(xué)平衡的計(jì)算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．