题目内容
【题目】氨气是一种重要的化工产品及工业原料。
某温度下,合成氨反应的平衡常数K=3.0×103(mol/L)-1,
(1)写出其对应的化学方程式________________________
(2)某温度下,如果在体积恒定为10L的密闭容器中充入:0.1molN2、0.1molH2和2molNH3则反应_______(填“正向进行”或“逆向进行”或“达到平衡”)。
(3)该温度下,在体积恒定为10L的四个密闭容器中分别充入下列物质,反应达到平衡后,N2的转化率最大的是____________(填字母代号)。
A.10mol N2、30mol H2和20mol NH3
B.10mol N2和30mol H2
C.20mol N2和60mol H2
D.10mol N2和28mol H2
【答案】(1)1/2N2+3/2H2NH3;(2)正向进行;(3)C。
【解析】
试题分析:(1)根据化学平衡常数的定义,达到化学平衡,生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,根据平衡常数的单位,推出其反应方程式为:1/2 N2 + 3/2 H2 NH3;(2)c(NH3)=2/10mol·L-1=0.2mol·L-1,c(N2)=0.1/10mol·L-1=0.01mol·L-1,c(H2)=0.1/10mol·L-1=0.01mol·L-1,K=c(NH3)/K=c(NH3)/[c1/2(N2)×c3/2(H2)]=2000<3000,平衡向正反应方向移动;(3)A和B对比,A比B多NH3,A达到平衡所用时间小,消耗N2的量少,因此B中N2的转化率大于A中N2转化率,B和D相比,D比B少2mol氢气,B可以看作在D的基础上增加2molH2,平衡向正反应方向移动,N2的转化率:B>D,C可以看作在B的基础上增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,即C中N2的转化率大于B中,故氮气转化率最大的是选项C。