[题目]合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径.其研究来自正确的理论指导.合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如表:温度(℃)360440520K值0.0360.0100.0038(1) ①由上表数据可知该反应的△H 0(填填“> .“ 或“< ).②下列措施能用勒夏特列原理解释是 (填序号).a.增大压强有利于合成氨 b.使用合适的催化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如表:

温度(℃)	360	440	520
K值	0.036	0.010	0.0038

（1） ①由上表数据可知该反应的△H_____0(填填“>”、“”或“<”)。

②下列措施能用勒夏特列原理解释是______(填序号)。

a.增大压强有利于合成氨 b.使用合适的催化剂有利于快速生成氨

c.生产中需要升高温度至500℃左右 d.需要使用过量的N2，提高H2转化率

（2） 0.2mol NH3溶于水后再与含有0.2mol H2SO4的稀溶液完全反应放热Q kJ，请你用热化学方程式表示其反应式_________________。

（3）常温时，将a mol 氨气溶于水后，再通入b mol 氯化氢，溶液体积为1L，且c(NH4+)=c(Cl-)，则一水合氨的电离平衡常数Kb=_______(用ab 表示)。

（4）原料气H2可通过反应CH4 (g) +H2O (g)CO (g) +3H2(g) 获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示:

①图中，两条曲线表示压强的关系是: P1__P2(填“>”、“=”或“<”)。

②其它条件一定，升高温度，氢气的产率会______(填“增大”，“减小”或“不变”)。

（5）原料气H2还可通过反应CO (g) +H2O (g)CO2 (g) +H2(g) 获取。

①T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol H2O (g) 和1mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度0.08 mol/L，该温度下反应的平衡常数K值为_________。

②保持温度仍为T℃，容积体积为5L，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_____(填序号)。

a.容器内压强不随时间改变

b.混合气体的密度不随时间改变

C.单位时间内生成a mol CO 的同时消耗a mol H2

d.混合气中n (CO): n (H2O): D (CO2): n (H2)=1: 16: 6: 6

【答案】 < ad NH3·H2O(aq)+H2SO4(aq)=NH4HSO4(aq)+H2O(l) △H=-5QkJ/mol < 增大 2.25 cd

【解析】

(1)①图表中平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,所以△H <0; 本题答案：< 。
②a.增大压强,合成氨反应向着气体的系数和减小的方向进行,有利于合成氨,可以用平衡移动原理解释,故正确; b.使用合适的催化剂只能加快反应速率,但是不会引起平衡的移动,不可以用平衡移动原理解释,故错误; c.合成氨反应是放热的,升高温度,反应逆向移动,生产中需要升高温度至500左右是为了加快反应速率,提高催化活性,不可以用平衡移动原理解释,故错误; d.使用过量的N2,合成氨反应正向移动,可以提高H2转化率,可以用平衡移动原理解释,故正确; 故选:ad;
(2)0.2mol氨气溶于水后再与含有0,2mol硫酸的溶液反应放热QkJ,则1mol氨气溶于水后再与含有硫酸的溶液反应放热5QKJ,即 kJ,因此，本题正确答案是:;
(3)根据电荷守恒,溶液中,故溶液中,溶液中,故混合后溶液中,的电离常数,因此，本题正确答案是:;
(4)①根据图象变化分析,相同温度下,═,反应是气体体积增大的反应,压强越大,平衡逆向进行,甲烷平衡含量越高,所以P2>P1;因此，本题正答案是:;
②压强一定,温度升高,甲烷平衡含量减小,平衡正向进行,反应是吸热的,条件一定,升高温度,氢气的产率会增大,因此，本题正确答案是:增大;
(5)①根据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,℃时,向容积固定为5L的容器中充入水蒸气和,反应达平衡后,测得CO的浓度为,
═
起始量 0.2 0 0
变化量 0.12 0.12 0.12
平衡量 0.08 0.12 0.12
则该温度下反应的平衡常数; 因此，本题正确答案是:2.25;
②化学平衡状态,反应的正逆反应速率相同,各成分含量保持不变分析选项,═,反应是气体体积不变反应;
a.反应过程中和平衡状态下压强相同,容器内压强不随时间改变,不能说明反应达到平衡状态,故a不符合;
b.混合气体质量守恒,反应前后气体体积不变,反应过程中和平衡状态下,混合气体的密度不随时间改变,不能说明反应达到平衡状态,故b不符合;
c.单位时间内生成的同时消耗,说明二氧化碳或氢气的正逆反应速率相同,说明反应达到平衡状态,故c符合;
d.混合气中,根据反应前后气体物质的量相同,可以利用物质的量代替浓度计算浓度商和平衡常数比较,
,说明反应达到平衡状态,故d符合;
因此，本题正确答案是:cd.