题目内容

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.其原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol 
据此回答以下问题:
(1)从化学平衡角度考虑,为了提高氨气的产率,可以选择的方法是
②④
②④
(填序号,错选扣分).
①升高温度   ②增大压强   ③使用催化剂   ④及时分离出NH3
(2)对在恒容密闭容器中进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),下列选项中说明该反应已经达到化学平衡状态是:
①②④
①②④
.(填序号).
①N2的消耗应速率是NH3的消耗速率的1/2
②在恒容条件下,混合气体的压强保持不变
③N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
④单位时间内每生成3mol H2的同时有2mol NH3生成
⑤3mol N-N键断裂,同时有6mol N-H键断裂
(3)一定条件下,NH3在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是
ac
ac
(选填序号).
选项 a b c d
x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入NH3的物质的量
y NH3的物质的量 平衡常数K NH3的转化率 生成物物质的量总和
分析:(1)从化学平衡角度考虑,应使平衡向正反应方向移动,有利于提高氨气的产率,;
(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生改变,由此衍生的一些物理量不变,以此判断;
(3)正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向移动,结合浓度对平衡移动的影响判断.
解答:解:(1)①升高温度平衡向逆反应方向移动,则 氨气的产率降低,故①错误;
②增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的产率增大,故②正确;
 ③使用催化剂平衡不移动,氨气的产率不变,故③错误;
④及时分离出NH3,可使平衡向正反应方向移动,则氨气的产率增大,故④正确,
故答案为:②④;
(2)①N2的消耗应速率是NH3的消耗速率的
1
2
,可说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故①正确;
②因反应前后气体的体积不等,则在恒容条件下,混合气体的压强保持不变,说明达到平衡状态,故②正确;
③N2、H2、NH3的物质的量之比为取决于反应起始的配料比以及转化的程度,不能确定是否达到平衡状态,故③错误;
④单位时间内每生成3molH2的同时有2molNH3生成,可说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故④正确;
⑤3无论是否达到平衡状态都存在1molN-N键断裂,同时有6molN-H键断裂,故⑤错误,
故答案为:①②④;
(3)正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向移动,NH3的物质的量减小,平衡常数增大,则a正确,b错误;
加入H2的物质的量,平衡向逆反应方向移动,则NH3的转化率减小,故c正确;
加入NH3的物质的量,生成物物质的量总和增大,故d错误,
故答案为:ac.
点评:本题考查较为综合,涉及外界条件对平衡状态的影响以及平衡状态的判断,题目难度中等,注意相关知识的把握,易错点为(2),注意平衡状态判断的角度.
练习册系列答案
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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.其原理为:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)
ad
ad

a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为K=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)

②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越

(3)某温度下,若把10mol N2与30mol H2 置于体积为10L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=
1
12
1
12
(可用分数表示).能说明该反应达到化学平衡状态的是
bd
bd
(填字母).
a.容器内的密度保持不变               b.容器内压强保持不变
c.υ(N2)=2υ(NH3)             d.混合气体中 c(NH3)不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)
ac
ac



(5)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1mol N2和3molH2,此时两容器的体积相等.在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2kJ.则:
a
b(填>、=、<),Q1
 Q2(填>、=、<),Q1
92.4(填>、=、<).

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