Question

根据最新“人工固氮”的报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面可与水发生反应生成NH₃，反应方程式：
2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g），进一步研究生成量与温度的关系，常压下测得部分数据如下表：

T/℃	30	40	50
NH3的平衡浓度/（×10-6mol/L）	4.8	5.9	6.0

（1）该反应的△H

 

O，△S

 

0（填“＞，＜，=”）
（2）该反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁

 

K₂（选填“＞，＜，=”）
（3）与目前广泛应用的工业合氨相比，该方法的固氮速率慢，氨的生成浓度低，有人提出在常压、450℃下进行该反应，效率将更高，科学家认为该方案不可行，理由是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学方程式分析是气体体积增大的反应，△S＞0；图表分析温度升高氨气的平衡浓度增大，说明正反应是吸热反应；
（2）温度升高平衡正向进行，平衡常数增大；
（3）常压、450℃下进行该反应，水为气体，△S＜0，依据△H-T△S分析判断反应自发进行的可能．

解答： 解：（1）2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g），气体体积是增大的反应，△S＞0；图表数据分析可知随温度升高，平衡状态氨气的浓度增大，说明温度升高平衡正向进行，正反应是吸热反应，△H＞0，故答案为：＞；＞；
（2）在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K₁、K₂，升高温度反应正向进行，平衡常数增大，所以K₁＜K₂，故答案为：＜；
（3）常压、450℃下进行该反应，水处于气态，2N₂（g）+6H₂O（g）?4NH₃（g）+3O₂（g），反应，△H＞0，△S＜0，△H-T△S＞0，反应不能自发进行，
故答案为：在常压、450℃条件下，水处于气态，该反应的△H＞0，△S＜0，所以该反应不能自发进行．

点评：本题考查化学平衡影响因素分析判断，反应自发进行的判断依据，平衡常数随温度变化，题目较简单．