Question

【題目】氨是化學實驗室及化工生產中的重要物質，應用廣泛。

(1)已知25℃時：N2（g）+O2（g）2NO（g） △H1＝+183kJ／mol

2H2（g）+O2（g）＝2H2O（1） △H2＝-571.6kJ／mol

4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（1） △H3＝-1164.4kJ／mol

則N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H＝________kJ／mol

(2)在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨反應，起始投料時各物質濃度如下表：

	N2	H2	NH3
投料I	1.0mol/L	3.0mol/L	0
投料II	0.5mol/L	1.5mol/L	1.0mol/L

①按投料I進行反應，測得達到化學平衡狀態時H2的轉化率為40％，若按投料II進行反應，起始時反應進行的方向為________（填“正向”或“逆向”）。

②L（L1、L2）、X可分別代表壓強或溫度。如圖表示L一定時，合成氨反應中H2（g）的平衡轉化率隨X

的變化關系。

iX代表的物理量是_________，

ii判斷L1、L2的大小關系，并簡述理由：_____________。

Answer 1

【答案】-92.2 正向 溫度 L1<L2，當溫度一定時，壓強越大，平衡轉化率越大

【解析】

（1）已知25℃時：①N2（g）+O2（g）2NO（g）△H=+183kJ/mol

②2H2（g）+O2（g）2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol

③4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（l）△H=﹣1164.4kJ/mol

根據蓋斯定律①+②×﹣×③得，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=（+183﹣571.6×+×1164.4）kJ/mol =﹣92.2kJ/mol；

（2）①按投料Ⅱ將氨氣完全轉化到右邊，則與投料Ⅰ完全相同，為完全等效平衡，所以按投料Ⅱ進行反應平衡時H2的濃度也為3.0mol/L×（1﹣40%）=1.8mol/L，所以按投料Ⅱ進行反應，起始時反應進行的方向為正向；

②i、由圖可知，X越大，氫氣轉化率越低，升高溫度平衡向逆反應方向移動，則氫氣轉化率減小，則X表示溫度；

ii、由N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，溫度高，氫氣轉化率小，壓強大，平衡正向移動，氫氣轉化率大，圖中等溫度時L2對應的氫氣轉化率大，則壓強L1＜L2。