Question

已知下列反應：
①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ?mol^-1．
②4NH₃（g）+5O₂（g）

Pt-Rh  .

△

4NO（g）+6H₂O（g）；△H＜0
（1）在500℃、2.02×10⁷Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反應后，放出的熱量

 

 （填“＜”“＞”“=”）92.4kJ，理由是

 

；
（2）反應②的化學平衡常數表達式K=

 

，溫度降低時，K值

 

（填“增大”、“減小”或“無影響”）；
（3）在0.5L的密閉容器中，加入2.5mol N₂ 和 7.5mol H₂，當該反應達到平衡時，測出平衡混合氣的總物質的量為6mol，則平衡時氮氣的轉化率=

 

（4）為有效提高氫氣的轉化率，理論上可采取的措施有

 

；
A．升高溫度      B．及時移出氨       C．增大壓強       D．減小壓強    E．循環利用和不斷補充氮氣．

Answer 1

分析：（1）熱化學反應中指完全轉化的熱效應，而可逆反應不能完全轉化；
（2）K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始2.5      7.5       0
轉化 x        3x      2x
平衡2.5-x     7.5-3x   2x
測出平衡混合氣的總物質的量為6mol，則2.5-x+7.5-3x+2x=6，以此計算；
（4）有效提高氫氣的轉化率，平衡應正向移動，但不能增大氫氣的濃度．

解答：解：（1）熱化學反應中指完全轉化的熱效應，而可逆反應不能完全轉化，則向一密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反應后，放出的熱量＜92.4kJ，
故答案為：＜；可逆反應不能進行到底；
（2）K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

，反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，K增大，
故答案為：

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；增大；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始2.5      7.5       0
轉化 x        3x      2x
平衡2.5-x     7.5-3x   2x
測出平衡混合氣的總物質的量為6mol，則2.5-x+7.5-3x+2x=6，解得x=2，
則平衡時氮氣的轉化率為

2

2.5

×100%=80%，故答案為：80%；
（4）有效提高氫氣的轉化率，平衡應正向移動，但不能增大氫氣的濃度，則
A．升高溫度，平衡逆向移動，轉化率減小，故A不選；
B．及時移出氨，平衡正向移動，轉化率增大，故B選；       
C．增大壓強，平衡正向移動，轉化率增大，故C選；       
D．減小壓強，平衡逆向移動，轉化率減小，故D不選；   
E．循環利用和不斷補充氮氣，平衡正向移動，轉化率增大，故E選；
故答案為：BCE．

點評：本題考查化學平衡的影響因素及平衡移動、平衡計算，綜合性較強，注重學生基礎知識和遷移能力的考查，題目難度中等．