Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，工業(yè)上合成氨反應(yīng)通常用鐵觸媒作催化劑，反應(yīng)方程式為：N₂+3H_2?2NH₃△H＜0．
（1）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，拆開1mol H-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、946kJ，則拆開1molN-H鍵需要的能量是

 

．
（2）合成氨反應(yīng)達到平衡后將容器的容積壓縮到原來的1/2，其他條件不變，對平衡體系產(chǎn)生的影響是

 

（填字母序號）．
A．c（H₂）減小        
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
C．NH₃的物質(zhì)的量增加   
D．平衡常數(shù)K增大  E．平衡向正方向移動
（3）如圖1所示，在甲、乙兩容器中分別充入1molN₂和3molH₂，使甲、乙兩容器初始容積相等．在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），并維持反應(yīng)過程中溫度不變．已知甲容器中H₂的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象如圖2所示，請在圖2中畫出乙容器中H₂的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象．
（4）若反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）在一容積固定不變的容器內(nèi)進行，并維持反應(yīng)過程中溫度不變．反應(yīng)達到平衡后．
①增大NH₃的濃度，達到平衡，NH₃的體積分數(shù)

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．
②若平衡從正向建立，且起始時N₂與H₂的物質(zhì)的量分別為amol、bmol，當(dāng)a：b=

 

時，達到平衡后NH₃的體積分數(shù)最大．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）焓變利用鍵能求算時，△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，據(jù)此分析；
（2）相當(dāng)增加壓強，平衡正向移動；
（3）乙平衡時體積縮小，相當(dāng)于甲平衡時增大壓強；
（4）①在容積固定不變的容器內(nèi)進行，增大NH₃的濃度，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強；
②若平衡從正向建立，要想達平衡時生成物的體積分數(shù)最大，則投料量之比應(yīng)等于反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比．

解答： 解：（1）設(shè)1mol N-H鍵需要的能量是xKJ，由△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，得-92kJ=436kJ×3+946kJ-6x，解得：x=391KJ，故答案為：391KJ；
（2）平衡后將容器的容積壓縮到原來的

1

2

，相當(dāng)增加壓強，
A．體積壓縮到原來的一半，如果平衡不移動，氫氣濃度應(yīng)原來的2倍，平衡正向移動，移動的結(jié)果是減弱而不是抵消，所以濃度應(yīng)在原平衡的基礎(chǔ)上增加，故A不選；B．正、逆反應(yīng)速率都加快，故B不選；
C．平衡正向移動，NH₃的物質(zhì)的量增加，故C選；
D．平衡常數(shù)K僅與溫度有關(guān)，所以不變，故D錯誤；
E．平衡后將容器的容積壓縮到原來的

1

2

，相當(dāng)增加壓強，平衡向正方向移動，故E選；
故答案為：CE；
（3）乙平衡時體積縮小，相當(dāng)于甲平衡時增大壓強，反應(yīng)速率加快，達平衡時縮短，氫氣的轉(zhuǎn)化率增加，所以，故答案為：；
（4）①在容積固定不變的容器內(nèi)進行，增大NH₃的濃度，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡正向移動，NH₃的體積分數(shù)增大，故答案為：增大；
②若平衡從正向建立，要想達平衡時生成物的體積分數(shù)最大，則投料量之比應(yīng)等于反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比，所以a：b=1：3，故答案為：1：3．

點評：本題考查通過反應(yīng)物和焓變求算生成物的鍵能大小的方法，化學(xué)平衡移動的問題等，側(cè)重于化學(xué)平衡移動的綜合考查，題目難度中等．