题目内容
氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ；△H= —92．4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如右图。回答下列问题：
（1）10 min内以NH3表示的平均反应速率 ；
（2）在10 ~20 min内：NH3浓度变化的原因可能是 ；
A．加了催化剂 B．缩小容器体积 C．降低温度 D．增加NH3物质的量
（3）第1次平衡的时间范围为： 平衡常数K1 ="_____________" （表达式），第2次平衡时NH3的体积分数 ；
（4）在反应进行至25 min时， 曲线发生变化的原因：
（12分，每空2分）（1） v = 0．005 mol·L-1 ·min-1 （没有单位不给分）
（2） AB （漏选得1分，错选不给分）
（3）： 20~25
min K1 = 
45．5 %
（4） 移走0．1 mol NH3（没有指出0.1mol的给1分）
【解析】
试题分析：（1）根据图像可知，10min时氨气的物质的量是0.1mol，所以氨气的反应速率是
。
（2）根据图像可知，在10 ～20 min内NH3浓度增加，氮气和氢气的浓度减小，这说明反应向正反应方向进行。因为该反应是体积减小的、放热的可逆反应，所以改变的条件可能是缩小容器体积或降低温度，答案选BC。
（3）根据图像可知，在20 ～25 min内各种物质的浓度不再发生变化，即反应达到平衡状态，所以第1次平衡的时间范围为20 ～25 min。化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的方程式可知，该反应的平衡常数K1＝；同样根据图像可知，反应进行到35min时，各种物质的浓度不再发生变化，即反应达到平衡状态。此时氢气、氮气和氨气的物质的量分别是0.075mol、0.225mol、0.25mol，所以第2次平衡时NH3的体积分数是
。
（4）根据图像可知，在25 min时，氨气的物质的量由0.3mol降低到0.2mol，所以改变的条件是移走了0.1molNH3。
考点：考查反应速率的计算、平衡常数的判断、外界条件对平衡状态的影响以及有关计算
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型。试题综合性强，侧重对学生能力的培养。试题在注重基础知识巩固，侧重对学生解题方法的指导与训练。有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性。
智慧小复习系列答案
氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4KJ?mol-1．现在500℃、20MPa时，将N2、H2置于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如图．回答下列问题：（27分）氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ；△H=—92．4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如下图。回答下列问题：
（1）10min内以NH3表示的平均反应速率 ；
（2）在10~20 min内：NH3浓度变化的原因可能是 ；
A．加了催化剂 B．缩小容器体积
C．降低温度 D．增加NH3物质的量
（3）第1次平衡的时间范围为： ，
第2次平衡的时间范围为： ，
第1次平衡：平衡常数K1 = （带数据的表达式），
第2次平衡时NH3的体积分数 ；
（4）在反应进行至25 min时：
① 曲线发生变化的原因：
② 达第二次平衡时，新平衡的平衡常数
K2 K1（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）在25~40min时，计算合成氨过程中的反应热△H= 。
（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：
N2（g）+ 3H2O（1） 
2NH3（g）+ 
O2（g） ；△H = a kJ·mol—1
进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：
| T/K | 303 | 313 | 323 |
| NH3生成量/（10-6mol） | 4．8 | 5．9 | 6．0 |
①此合成反应的a 0；ΔS 0，（填“＞”、“＜”或“＝”）
②已知：N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g） ΔH= －92 ．4kJ·mol—1
2H2（g）+ O2（g） = 2H2O（l）= －571．6kJ·mol—1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：
（17分）氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H= —92．4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如图。
回答下列问题：
（1）10 min内以NH3表示的平均反应速率 ；
（2）在10 ~20 min内：NH3浓度变化的原因可能是 ；
| A．加了催化剂 | B．缩小容器体积 | C．降低温度 | D．增加NH3物质的量 |
第1次平衡：平衡常数K1 = （带数据的表达式），第2次平衡时NH3的体积分数 ；
（4）在反应进行至25 min时：
①曲线发生变化的原因：
②达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2 K1（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）在25~40 min时，计算合成氨过程中的反应热△H= 。
（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：
N2（g） + 3H2O（1）
2NH3（g） + 
O2（g） ；△H =" a" kJ·mol—1进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：
| T/K | 303 | 313 | 323 |
| NH3生成量/（10-6mol） | 4．8 | 5．9 | 6．0 |
②已知：N2（g） + 3H2（g）
2NH3（g） ΔH= －92 ．4kJ·mol—12H2（g） + O2（g） = 2H2O（l） = －571．6kJ·mol—1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：
氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ；△H= —92．4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如右图。回答下列问题：
（1）10 min内以NH3表示的平均反应速率 ；
（2）在10 ~20 min内：NH3浓度变化的原因可能是 ；
| A．加了催化剂 | B．缩小容器体积 | C．降低温度 | D．增加NH3物质的量 |
（4）在反应进行至25 min时， 曲线发生变化的原因：
2NH3(g)
；△H= —92.4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如下图。回答下列问题：