Question

【題目】Ⅰ．氮的固定是幾百年來科學家一直研究的課題。

（1）下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業固氮的部分K值。

反應	大氣固氮 N2（g）＋O2（g）2NO（g）		工業固氮 N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
溫度/℃	27	2000	25	400	450
K	3.8×10﹣31	0.1	5×108	0.507	0.152

①分析數據可知：大氣固氮反應屬于_____（填“吸熱”或“放熱”）反應。

②分析數據可知；人類不適合大規模模擬大氣固氮的原因__________________________。

（2）工業固氮反應中，在其他條件相同時，分別測定N2的平衡轉化率在不同壓強（P1、P2）下隨溫度變化的曲線，如圖所示的圖示中，正確的是___（填“A”或“B”）；比較P1、P2的大小關系：P1______P2(填“＞”、“＝” 或“＜”)。

Ⅱ． 目前工業合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

（3）在一定溫度下，將1mol N2和3mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發生反應，達到平衡狀態時，測得氣體總物質的量為2.8mol。達平衡時，H2的轉化率α1＝____。

Answer 1

【答案】吸熱 K值小，正向進行的程度小（或轉化率低），不適合大規模生產 A ＜ 60%

【解析】

（1）①溫度越高，K越大，說明升高溫度，平衡正移；

②K值很小，轉化率很小；

（2）合成氨反應為放熱反應，升高溫度，轉化率減小；增大壓強平衡正向移動，轉化率增大；

（3）列出三段式進行計算。

（1）①由表格數據可知，溫度越高，K越大，說明升高溫度，平衡正移，則正反應方向為吸熱反應；

②由表格數據可知，2000℃時，K=0.1，K值很小，則轉化率很小，不適合大規模生產，所以人類不適合大規模模擬大氣固氮；

（2）合成氨反應為放熱反應，升高溫度，轉化率減小，所以圖A正確，B錯誤；該反應正方向為體積減小的方向，增大壓強平衡正向移動，轉化率增大，р2的轉化率大，則р2大，P1<P2；

（3） N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

n始/mol 1 3

n變/mol x 3x 2x

n平/mol 1-x 3-3x 2x

平衡狀態時，測得氣體總物質的量為2.8mol

(1-x)+(3-3x)+2x=2.8mol

x=0.6mol

達平衡時，H2的轉化率α1＝ =60%。