Question

18．氮是地球上含量豐富的一種元素，合成氨生產技術的創立開辟了人工固氮的途徑，對化學工業技術也產生了重要影響．銨鹽在工農業生產、生活中有著重大作用．
完成下列填空
（1）在固定體積的密閉容器中，進行如下放熱反應：N₂（g）+3H₂（g）$?_{加熱}^{催化劑}$2NH₃（g），其平
衡常數K與溫度T的關系如下表．

T/K	298	398	498	…
平衡常數K	4.1×106	K1	K2	…

則該反應的平衡常數K₁＞K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）能說明該反應已達到平衡狀態的是c（填序號）．
a．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2    
b．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆
c．容器內壓強保持不變                     
 d．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

分析 （1）根據N₂（g）+3H₂（g）$?_{加熱}^{催化劑}$2NH₃（g）為放熱反應，則升溫平衡向吸熱方向即逆反應方向移動，則溫度越高K越小，據此判斷；
（2）化學反應達到化學平衡狀態時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質的濃度不再發生變化，由此衍生的一些物理量不發生變化，以此進行判斷，得出正確結論．

解答 解：（1）因為N₂（g）+3H₂（g）$?_{加熱}^{催化劑}$2NH₃（g）為放熱反應，則升溫平衡向吸熱方向即逆反應方向移動，則溫度越高K越小，所以K₁＞K₂，故答案為：＞；
（2）a．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2，不能說明各物質的濃度不再發生變化，故不能說明達到平衡狀態，故a錯誤；
b．因為v（H₂）_逆=3v（N₂）_逆，又v（N₂）_正=3v（H₂）_逆，所以v（N₂）_正=9v（N₂）_逆，正逆反應速率相等，故不能說明達到平衡狀態，故b錯誤；
c．因為反應前后氣體體積發生變化，所以壓強保持不變，則能說明達到平衡狀態，故c正確；
d．密度=$\frac{總質量}{體積}$，總質量一定，體積一定，故密度一定，故混合氣體的密質不再發生改變不能說明達到平衡狀態，故d錯誤；
故選c．

點評 本題考查平衡常數隨溫度的變化以及化學平衡狀態的判斷，題目難度不大．要注意把握平衡狀態的特征以及該反應為放熱反應即可答題．