Question

【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，据此回答以下问题：

(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K＝______________。

②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越________。

(2)某温度下，若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝________(可用分数表示)。

(3)对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号)________。

(4)相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1 kJ；B中NH3的体积分数为b，放出热量Q2 kJ。则：a________b(填“>”、“＝”或“<”，下同)，Q1________Q2，Q1________92.4。

Answer 1

【答案】 小 a、c < < <

【解析】

（1）①依据平衡常数概念和化学方程式书写平衡常数表达式，用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积；
②反应是放热反应，升高温度后平衡逆向进行，平衡常数减小；
（2）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；

（3）a．先出现拐点的先达到平衡，则T2大，温度高，平衡逆向移动；
b．平衡时浓度不一定相等；
c．使用催化剂加快反应速率，对平衡无影响；

（4）恒压状态体积增大浓度减小，根据勒夏特列原理作答。

(1)①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则该反应的平衡常数为：K=，

故答案为：；

②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数K减小，温度越高，K越小，故答案为：小；

(2)设氮气消耗物质的量为x

，

平衡混合气体中氨的体积分数为20%，则有

解得：x=，所以平衡常数

故答案为：；

(3)a.先出现拐点的先达到平衡，则T2大，温度高，平衡逆向移动，与图象一致，a项正确；

b.平衡时浓度不一定相等，平衡浓度取决起始浓度和转化率，图象表示错误，b项错误；

c.使用催化剂加快反应速率，对平衡无影响，平衡时物质的浓度不变，与图象一致，c项正确；

故答案为：a、c；

（4）在恒压的情况下进行反应，达到虚线部位，然后恢复到原位置，体积增大浓度减小，根据勒夏特列原理平衡向逆反应方向进行，故a<b，Q1<Q2，合成氨是可逆反应，故Q1<92.4,

故答案为：<；<；<。