题目内容
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
226.3kJ
226.3kJ
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）反应的影响．
实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T2和T1的关系是：T2
低于
低于
T1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）．②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是
c
c
（填字母）．③在起始体系中加入N2的物质的量为
| n |
| 3 |
| n |
| 3 |
2.08
2.08
．④若该反应在298K、398K时的平衡常数分别为K1，K2，则K1
＞
＞
K2（填“＞”“=”“＜”）⑤对于该反应有关表述正确的是
bd
bd
．a．其他条件不变，缩小容器体积时正反应速率增大，逆反应速率减小，故平衡将逆向移动
b．绝热条件下，若测得该体系温度不再改变，则反应处于平衡状态
c．恒容条件下，若容器内气体的密度保持不变，则反应处于平衡状态
d．其他条件不变，将容器体积扩大为原来的2倍，则重新平衡时，NH3的平衡浓度将比原平衡浓度的一半还要小．
分析：（1）根据盖斯定律来求反应的焓变，然后根据反应放出的热量与物质的量成正比；
（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；
③根据a、b、c三点所表示的意义来回答；
③根据反应物的物质的量之比为等于化学计量数之比时，达平衡状态时生成物的百分含量最大；根据化学平衡状态是反应物的转化率最大、生成物的产率最大来回答；先求出各自的平衡浓度，然后根据平衡常数的概念来回答；
④根据该反应为放热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，平衡逆向移动，平衡常数减少；
⑤a．根据压强增大，反应速率增大，平衡向气体体积减少的方向移动；
b．绝热条件下，体系温度不再改变则处于平衡状态；
c．恒容条件下，气体的密度保持始终不变，不能说明反应达到平衡；
d．根据压强减少，平衡向体积增大的方向移动；
（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；
③根据a、b、c三点所表示的意义来回答；
③根据反应物的物质的量之比为等于化学计量数之比时，达平衡状态时生成物的百分含量最大；根据化学平衡状态是反应物的转化率最大、生成物的产率最大来回答；先求出各自的平衡浓度，然后根据平衡常数的概念来回答；
④根据该反应为放热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，平衡逆向移动，平衡常数减少；
⑤a．根据压强增大，反应速率增大，平衡向气体体积减少的方向移动；
b．绝热条件下，体系温度不再改变则处于平衡状态；
c．恒容条件下，气体的密度保持始终不变，不能说明反应达到平衡；
d．根据压强减少，平衡向体积增大的方向移动；
解答：解：（1）N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol ①
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol ②
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol ③
由盖斯定律①×2-②×2+③×3得：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=905.2kJ/mol；
则17g 即1mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
×905.2kJ=226.3 kJ，
故答案为：226.3 kJ；
（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T1到T2反应物氮气的量增加，故T1＜T2，故答案为：低于；
②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，故答案为：c；
③当氮气和氢气的物质的量之比为1：3时达平衡状态时氨的百分含量最大，平衡点时产物的产率最大，据图示，当平衡时氢气的物质的量为n，故加入N2的物质的量为
，当n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，故起始氮气浓度为1，mol/l，变化的氢气浓度为1.8mol/l，变化的氮气浓度为0.6mol/l，平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l，据K=
=
=2.08，故答案为：
；2.08；
④该反应为放热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，平衡逆向移动，平衡常数减少，故答案为：＞；
⑤a．其他条件不变，缩小容器体积，反应物和生成物的浓度增大，正反应速率增大，逆反应速率增大，故平衡将正反应方向移动，故a错误；
b．绝热条件下，体系温度不再改变则处于平衡状态，故b正确；
c．恒容条件下，气体的密度保持始终不变，不能说明反应达到平衡，故c错误；
d．其他条件不变，将容器体积扩大为原来的2倍，NH3的浓度将为原浓度的一半，体积扩大，压强减少，平衡向体积增大的方向移动，即逆反应方向移动，则重新平衡时，NH3的平衡浓度将比原平衡浓度的一半还要小，故d正确；
故选：bd；
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol ②
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol ③
由盖斯定律①×2-②×2+③×3得：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=905.2kJ/mol；
则17g 即1mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
| 1 |
| 4 |
故答案为：226.3 kJ；
（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T1到T2反应物氮气的量增加，故T1＜T2，故答案为：低于；
②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，故答案为：c；
③当氮气和氢气的物质的量之比为1：3时达平衡状态时氨的百分含量最大，平衡点时产物的产率最大，据图示，当平衡时氢气的物质的量为n，故加入N2的物质的量为
| n |
| 3 |
| C2(NH3) |
| C3(H2)C(N2) |
| 1．22 |
| 1．23?0.4 |
| n |
| 3 |
④该反应为放热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，平衡逆向移动，平衡常数减少，故答案为：＞；
⑤a．其他条件不变，缩小容器体积，反应物和生成物的浓度增大，正反应速率增大，逆反应速率增大，故平衡将正反应方向移动，故a错误；
b．绝热条件下，体系温度不再改变则处于平衡状态，故b正确；
c．恒容条件下，气体的密度保持始终不变，不能说明反应达到平衡，故c错误；
d．其他条件不变，将容器体积扩大为原来的2倍，NH3的浓度将为原浓度的一半，体积扩大，压强减少，平衡向体积增大的方向移动，即逆反应方向移动，则重新平衡时，NH3的平衡浓度将比原平衡浓度的一半还要小，故d正确；
故选：bd；
点评：本题主要考查了盖斯定律、化学平衡常数、外界条件对反应速率和平衡的影响，难度中等，根据课本知识即可完成．
练习册系列答案
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