Question

【題目】氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應(yīng)的熱化方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4 kJ/mol

(1)當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量)，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。圖中t1時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是________________，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是________，

若t0-t1,t1-t3,t3-t5這三段平衡常數(shù)分別用K1,K2,K3表示，那么K1、K2、K3的大小關(guān)系是_______________

(2)若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡_______移動(dòng)(填“向左”、“ 向右”或“不”)，使用催化劑反應(yīng)的ΔH_________（填“增大”、“減小”或“不改變”）。

(3)溫度為T ℃時(shí)，將2a mol H2和 a mol N2放入0.5 L密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%。則反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________。

Answer 1

【答案】 增大壓強(qiáng) t2－t3 K1=K2＞K3 向左 不改變

【解析】（1）由合成氨的熱化學(xué)方程式可判斷，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小；由圖像可知，t1時(shí)正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡正向移動(dòng)，所以引起平衡移動(dòng)的條件可能是增大壓強(qiáng)；t3時(shí)改變條件使平衡逆向移動(dòng)、t5時(shí)改變條件平衡不移動(dòng)，所以只有t1時(shí)改變條件使平衡正向移動(dòng)，故平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2－t3；t3時(shí)改變條件正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡逆向移動(dòng)，所以應(yīng)該是升高溫度，使平衡常數(shù)減小引起的變化，又因?yàn)槠渌�各段沒有改變溫度，所以 K1=K2＞K3。

（2）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則體系的容積增大，與反應(yīng)有關(guān)組分的分壓減小，減小壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)增大方向移動(dòng)，所以平衡向左移動(dòng)；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，ΔH不改變。

（3）由題意列三段式：

則反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K===。