大氣固氮屬于自然固氮，合成氨是目前人工固氮的主要方法．科學家一直致力“人工固氮”新方法的研究．
（1）有關大氣固氮（以N2+02?2N0為例）、人工固氮（以N2+3H2?2NH3為例）反應的平衡常數(shù)K的值如下表．
反應 N2+02?2N0
N2+3H2?2NH3
溫度/℃  27 2000 100 400
K  3.84×10-31  0.1 3.4×109 2.0x104
下列說法正確的是
 
．（填字母）
a．大氣固氮與人工固氮都是放熱反應
b．人類模擬大氣固氮無現(xiàn)實意義
c．尋找在常溫下合成氨的高效催化劑是目前人工固氮的新方向
d．在常溫下，人工固氮非常容易進行
（2）已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
2H2（g）+02（g）=2H20（1）△H=-571.6kJ?mol-1
據(jù)報道，在常溫、常壓、光照、催化劑的條件下，N2可以與水反應，則反應
N2（g）+3H20（l）=2NH3（g）+
3
2
O2（g）的△H=
 
KJ?mol-1．
（3）某研究小組在673K、30MPa下，在體積為VL的密閉容器中進行反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），其n（H2）和n（NH3）隨時間變化的關系如圖所示．
①下列敘述正確的是
 
．（填字母）
A．點a的正反應速率比點b的大
B．點c處反應達到化學平衡狀態(tài)
C．若t3時由673K升至773K，則n（H2）將增大
②從開始到平衡時反應的平均速率（以H2的濃度變化表示）v（H2）=
 
．
③若開始時n（N2）=n（H2），則反應的平衡常數(shù)K=
 
（用代數(shù)式表示）．
考點：化學平衡的計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡建立的過程,化學平衡常數(shù)的含義,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線
專題：化學平衡專題
分析：（1）a．化學平衡常數(shù)說明反應進行的徹底程度問題，與反應進行的難易程度無關；
b．大氣固氮的進行程度很小，利用大氣固氮原理進行工業(yè)生成，產(chǎn)率很��；
c．合成氨是放熱反應，溫度越低，有利于平衡向正反應移動，反應的轉(zhuǎn)化率越高；
d．由K可知，常溫下難人工合成氨；
（2）由①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，②2H2（g）+02（g）=2H20（1）△H=-571.6kJ?mol-1，
根據(jù)蓋斯定律可知，則①-②×
3
2
得到反應N2（g）+3H20（l）=2NH3（g）+
3
2
O2（g）；
（3）①由圖可知，為合成氨的反應，t2時達到平衡，該反應為放熱反應；
②結合v=
△c
△t
計算；
③開始時n（N2）=n（H2），平衡時c（NH3）=
n2
V
mol/L，c（H2）=
n3-
3
2
n2
V
mol/L，c（N2）=
n3-
1
2
n2
V
mol/L，以此計算K．
解答： 解：（1）a．由K可知，大氣固氮為吸熱反應，而人工固氮是放熱反應，故a錯誤；
b．大氣固氮的進行程度很小，利用大氣固氮原理進行工業(yè)生成，產(chǎn)率很小，沒有實際意義，故b正確；
c．合成氨是放熱反應，常溫下合成氨氣需要合適的催化劑，則尋找在常溫下合成氨的高效催化劑是目前人工固氮的新方向，故c正確；
d．由表格中K的數(shù)據(jù)與溫度可知，在常溫下，人工固氮難進行，故d錯誤；
故答案為：bc；
（2）由①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，②2H2（g）+02（g）=2H20（1）△H=-571.6kJ?mol-1，
根據(jù)蓋斯定律可知，則①-②×
3
2
得到反應N2（g）+3H20（l）=2NH3（g）+
3
2
O2（g），則△H=-92.4kJ/mol-（-571.6kJ?mol-1）×
3
2
=+765.0 kJ?mol-1，
故答案為：+765.0；
（3）①由圖可知，為合成氨的反應，t2時達到平衡，該反應為放熱反應；
A．a(chǎn)→b為正反應階段，則點a的正反應速率比點b的大，故A正確；
B．點c在t2時之前，沒有達到化學平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．若t3時由673K升至773K，平衡逆向移動，則n（H2）將增大，故C正確；
故答案為：AC；
②開始到平衡時反應的平均速率（以H2的濃度變化表示）v（H2）=
△c
△t
=
3n2
2Vt2
mol/（L．s），故答案為：
3n2
2Vt2
mol/（L．s）；
③開始時n（N2）=n（H2），平衡時c（NH3）=
n2
V
mol/L，c（H2）=
n3-
3
2
n2
V
mol/L，c（N2）=
n3-
1
2
n2
V
mol/L，則K=
(
n2
V
)2
(
n3-
3
2
n2
V
)3×
n3-
1
2
n2
V
=
n22V2
(n3-
n2
2
)×(n3-
3n2
2
)3
，故答案為：
n22V2
(n3-
n2
2
)×(n3-
3n2
2
)3
．
點評：本題考查化學平衡常數(shù)及影響因素、意義，反應速率計算等，題目難度中等，注意化學平衡常數(shù)大小說明反應進行程度，與反應難易無關、與反應速率無關，側(cè)重計算能力及分析能力的考查．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)），試選用合適的試劑進行填空．（填寫字母序號）選擇的試劑：
A．鹽酸   B．水   C．飽和食鹽水  D．AgNO3溶液   E．NaOH溶液
F．氯水   G．硫酸銅溶液  H．硫酸溶液   I．鐵   J．CO2
（1）FeCl3（FeCl2）
 
，（2）NaHCO3溶液（Na2CO3）：
 
，
（3）NaNO3溶液（NaBr）
 
，（4）SiO2（CaCO3固體）
 
，
（5）Mg（Al）
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

下列與化學概念有關的說法正確的是（　�。�
A、化合反應均為氧化還原反應
B、金屬氧化物均為堿性氧化物
C、蔗糖、液氨、干冰均為非電解質(zhì)
D、鋁熱劑是混合物，漂白粉為純凈物

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科目：高中化學 來源： 題型：

下列反應中氣體作氧化劑的是（　�。�
A、SO3通入水中：SO3+H2O=H2SO4
B、Cl2通入FeCl2溶液中：Cl2+2FeCl2=2FeCl3
C、HCl通入NaOH溶液中：HCl+NaOH=NaCl+H2O
D、CO2通入NaOH溶液中：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

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科目：高中化學 來源： 題型：

下列有關電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關系正確的是（　�。�
A、在0.1 mol?L-1Na2CO3溶液中：c（OH-）-c（H+）=c（HCO3-）+2c（H2CO3）
B、在0.1 mol?L-1NaHCO3溶液中：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（H2CO3）
C、向0.2 mol?L-1NaHCO3溶液中加入等體積0.1 mol?L-1NaOH溶液：c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
D、常溫下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7，c（Na+）=0.1 mol?L-1]：c（Na+）=c（CH3COO-）＞c（CH3COOH）＞c（H+）=c（OH-）

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科目：高中化學 來源： 題型：

設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值．下列敘述正確的是（　�。�
A、1mol羥基與17gNH3所含電子數(shù)都為NA
B、12.4g白磷（分子式為P4）中含有P-P共價鍵0.6NA
C、常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應，生成了0.2molO2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.8 NA
D、適量銅粉溶解于1L0.5mol?L-1稀硝酸中，當生成2.24LNO時，溶液中氮原子數(shù)為0.4 NA

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科目：高中化學 來源： 題型：

A～G為中學常見的化合物，它們之間有如圖1所示的轉(zhuǎn)化關系（反應條件及部分產(chǎn)物已略去）．A為綠色粉末，含H、C、O、Cu四種元素．常溫下D為無色無味氣體，B為黑色粉末，E能發(fā)生銀鏡反應，F(xiàn)和E均為有機物，已知F和E的相對分子質(zhì)量之差等于2．請回答下列問題：
（1）D與G反應的化學方程式為
 
；
（2）F中一定含有的官能團的名稱為
 
；

（3）某課外小組同學設計了圖2實驗裝置，通過測定某些裝置中試劑的質(zhì)量變化，探究A中各元素的質(zhì)量關系．①為使數(shù)據(jù)準確，還需圖2空白處補充裝置，請你在下表中填入所需要的儀器并寫出試劑名稱；
所需要的儀器 所加的試劑名稱
 
 
②向裝置中鼓入空氣的目的是
 
；丙裝置中盛有白色粉末藥品，丙裝置中藥品的名稱為
 
，實驗時，丙裝置中的藥品未見觀顯變化，證明
 
．
③更精確的測定得出如下數(shù)據(jù)：A受熱后完全分解，固體由8.0g變?yōu)?.0g，裝置乙增重0.90g．寫出A的化學式：
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某化工廠以硫磺為原料生產(chǎn)硫酸．設空氣中的氧氣的體積分數(shù)為
0.20，且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失．試完成下列各題：
（1）如果該廠生產(chǎn)98%的硫酸10t．
①需要原料硫磺的質(zhì)量是
 
t．
②需要消耗空氣的體積（標準狀況）為
 
m3．
（2）如果該廠每天生產(chǎn)98%的硫酸at，在生產(chǎn)過程中為了使硫充分燃燒，且在下一步催化氧化時不再補充空氣，要求硫燃燒后的混合氣體中氧氣的體積分數(shù)為b．已知該廠每天消耗空氣2.24×104m3（標準狀況）．
①寫出a和b的關系式．
 

②在圖中畫出a和b的關系曲線．
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

在一定溫度下，將0.20molN2O4氣體充入2.0L密閉容器中，間隔一定時間對該容器的氣體進行分析數(shù)據(jù)如下：
時間 （s） 0 20 40 60 80
c（N2O4）mol/L 0.10 C1 0.050 C3 C4
c（NO2）mol/L 0.00 0.060 C2 0.12 0.12
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式為
 
，計算20s到40s二氧化氮的平均反應速率v（NO2）═
 
．
（2）若在相同條件下最開始充入的是NO2氣體，使得達到上述同樣的平衡狀態(tài)，NO2的起始濃度是
 
．
（3）若在相同條件下起始時充入的NO2氣體0.16mol，要計算達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率，請寫出分析求解的思路（不必計算具體結果）
 
．

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