题目内容
【题目】Ⅰ.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应 | 大气固氮N2(g)＋O2(g)2NO(g) | 工业固氮N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2 000 | 25 | 400 | 450 |
平衡常数K | 3.84×10－31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知：大气固氮反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：____________________________。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是________(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：________。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
（3）在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。
①达平衡时，H2的转化率α1＝________。
②已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常Kp＝________(用平衡分压代替浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
【答案】吸热K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产Ap2＞p160%49/192或0.255或0.26
【解析】
Ⅰ. （1）①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应；
②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮；
（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；答案选A；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，р2的转化率大，则р2大，р2>р1；
Ⅱ． （3）①设平衡时有x molN2转化，
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始物质的量： 1mol 3mol 0
变化的物质的量：x 3x 2x
平衡物质的量：1-x 3-3x 2x
列式可得：（1-x）+（3-3x）+2x=2.8，解得x=0.6mol，α1 =
×100%=60%；
②平衡时各物质的压强之比等于其物质的量之比，所以P（N2）=
×8MPa=
MPa，P（H2）=
×8MPa=
MPa，P（NH3）=
×8MPa=MPa，化学平衡常数Kp=
=
≈0.26。
