Question

2．合成氨是人類科技發(fā)展史上的一項重大突破．已知：25℃時，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．請回答下列問題：
①其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大（填“增大”或“減小”）；
②25℃時，取1mol N₂和3mol H₂置于2L的密閉容器中，在催化劑存在下進行反應(yīng)，達到平衡時放出的熱量C
A．大于92.4kJ             B．等于92.4kJ         C．小于92.4kJ
③一定條件下，上述反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是B；
A．N₂、H₂、NH₃的濃度相等           B．容器內(nèi)壓強不再變化
C．單位時間內(nèi)消耗amol N₂，同時生成2amol NH₃
④25℃時，上述反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為：K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．

Answer 1

分析 ①影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素是增大物質(zhì)濃度、升高溫度、氣體反應(yīng)增大壓強，增大接觸面積等都可以加快反應(yīng)速率；
②合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化成生成物判斷該反應(yīng)放出的熱量；
③當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，注意反應(yīng)物與生成物的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系；
④平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，固體和純液體不寫入表達式．

解答 解：①其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，正逆反應(yīng)速率都增大，只是正逆反應(yīng)速率增大程度不同；
故答案為：增大；
②由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），△H=-92.4kJ/mol可知，生成2mol氨氣放出92.4kJ熱量，l molN₂和3molH₂放在密閉容器中，在催化劑存在下進行反應(yīng)，由于可逆反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化，所以生成氨氣的物質(zhì)的量小于2mol，放出的熱量小于92.4kJ；
故答案為：C；
③合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)；
A、平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度取決于起始配料比以及轉(zhuǎn)化的程度，N₂、H₂、NH₃的濃度相等，不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故A錯誤；
B、反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不相等，當(dāng)壓強不變時，說明各物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、單位時間內(nèi)消耗amol N₂，同時生成2amol NH₃，反應(yīng)正向進行，正逆反應(yīng)速率不相等，沒有達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
故答案為：B．
④平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反應(yīng)的平衡常數(shù)=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．

點評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡以及平衡常數(shù)等知識，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，難度不大，注意化學(xué)平衡標(biāo)志的判斷、化學(xué)平衡和反應(yīng)速率影響因素相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，把握平衡常數(shù)的意義，題目難度中等．