Question

已知：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）△H＝－92.4kJ/mol，這是目前普遍使用的人工固氮的方法。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)450℃時(shí)，往一個(gè)2L的密閉容器中充入2. 6mol H₂和1mol N₂， 反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH₃的濃度進(jìn)行檢測(cè)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/min	5	10	15	20	25	30
c(NH3)/mol·L—1	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

①5 min內(nèi)，消耗N₂的平均反應(yīng)速率為_(kāi)______________，此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______________；反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中加入H₂、N₂和NH₃各2mol，此時(shí)該反應(yīng)的v（N₂）_正_______________v（N₂）_逆（填寫(xiě)“>”、“=”或“<”=）。

②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________（填序號(hào)字母）

A．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2   

B．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆          C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變   

D．混合氣體的密度保持不變      E.容器內(nèi)混合氣體的平均分子量不變

③若改變某一條件，達(dá)新平衡時(shí)n(H₂)=1.60mol ，下列說(shuō)法正確的是_____________。

A.平衡一定正向移動(dòng)            B.可能是向容器中加入了一定量的H₂氣體

C.可能是降低了容器的溫度      D.可能是縮小了容器的體積

（2）450℃時(shí)，在另一密閉容器中進(jìn)行上述合成氨的反應(yīng)，各物質(zhì)的起始濃度和平衡濃度如下表所示：

	N2	H2	NH3
起始濃度（mol/L）	0.2	0.3	0.2
平衡濃度（mol/L）	a	b	c

請(qǐng)回答：

①各物質(zhì)的平衡濃度可能是_______________．

A．c=0.5mol/L   B．b=0.5mol/L     C．c=0.4mol/L   D．a(chǎn)=0.3mol/L

②a的取值范圍是：_______________．

③請(qǐng)用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示下列量之間的關(guān)系：

(I)a與b的關(guān)系：_______________。

(Ⅱ)a、b、c的關(guān)系：_______________。

(3) 根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水可發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂（g）＋6H₂O(l) 4NH₃（g）＋3O₂（g），此反應(yīng)的△S__________0（填“”、 “”或“=”）， △H＝_____________。

（已知：H₂的燃燒熱為285.8 kJ/mol）

 

Answer 1

【答案】

(1)①0.008mol.L^－1.min^-1 ;  0.1;  ＞  (每空1分)  ②C E (2分)  ③CD (2分)

(2)①B(1分) ② 0.1＜a＜0.3 (2分) ③( I )3a=b+0.3  (2分)（Ⅱ）c²/(a×b³)=0.1 (2分)

(3)＞   (1分)   +1530 kJ/mol  (2分)

【解析】略