题目内容
【题目】氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。
（1）已知25℃时：N2（g）+O2（g）
2NO（g） △H1＝+183 kJ／mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l） △H2＝-571.6 kJ／mol
4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（1） △H3＝-1164.4 kJ／mol
则N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H＝________kJ／mol
N2 | H2 | NH3 | |
投料I | 1.0 mol/L | 3.0 mol/L | 0 |
投料II | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：
①该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为________。
②按投料I进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40％，若按投料II进行反应，起始时反应进行的方向为________（填“正向”或“逆向”）。
③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
④L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，合成氨反应中H2（g）的平衡转化率随X的变化关系。
i X代表的物理量是_________，
ii 判断L1、L2的大小关系，并简述理由：_____________。
（3）如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式是__________。
【答案】 -92.2 K＝
逆向 变小 温度 L1<L2，当温度一定时，压强越大，平衡转化率越大 O2+2H++2e-＝H2O2
【解析】(1)已知25℃时：①N2(g)+O2(g) 
2NO(g)△H=+183kJ/mol，②2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol，③4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(l)△H=-1164.4kJ/mol，根据盖斯定律①+②×
-
×③得，N2(g)+3H2(g) 3NH3(g)△H=+183-571.6×
-
×1164.4=-92.2kJ/mol，故答案为：-92.2；
(2)①因为合成氨反应的平衡常数=生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积，所以N2(g)+3H2(g) 3NH3(g)的平衡常数表达式为K=
，故答案为：K=
；
②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度也为3.0mol/L×(1-40%)=1.8mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应向逆反应方向进行，故答案为：逆向；
③由(1)得出合成氨为放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应的化学平衡常数变小，故答案为：变小；
④i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度，故答案为：温度；
ii、由N2(g)+3H2(g)3NH3(g)△H＜0，温度高，氢气转化率小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率大，图中相同温度时L2对应的氢气转化率大，则压强L1＜L2，故答案为：L1＜L2，当温度一定时，压强越大，平衡转化率越大；
②利用电解法制H2O2，在该电解池中，Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用为氧气得电子发生还原反应，O2+2H++2e-═H2O2，故答案为：O2+2H++2e-=H2O2。
