Question

【題目】氮的固定一直是科學(xué)家研究的重要課題，合成氨則是人工固氮比較成熟的技術(shù)，其原理為N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g）△H．
（1）已知每破壞1mol有關(guān)化學(xué)鍵需要的能量如表：

H﹣H	N﹣H	N﹣N	N
435.9KJ	390.8KJ	192.8KJ	945.8KJ

則△H= ．
（2）在恒溫、恒壓容器中，氨體積比1：3加入N2和H2進(jìn)行合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，再向容器中充入適量氨氣，達(dá)到新平衡時(shí)，c（H2）將（填“增大”“減小”或“不變”）
（3）在不同溫度、壓強(qiáng)和相同催化劑條件下，初始時(shí)N2、H2分別為0.1mol、0.3mol時(shí)，平衡后混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)（φ）如圖所示．
①其中，p1、p2和p3由大到小的順序是 ， 其原因是 ．
②若分別用vA（N2）和vB（N2）表示從反應(yīng)開始至達(dá)平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，則vA（N2）vB（N2）（填“＞”“＜”或“=”）
③若在250℃、p1條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器的體積為1L，則該條件下合成氨的平衡常數(shù)K=（保留一位小數(shù)）．
（4）H2NCOONH4是工業(yè)由氨氣合成尿素的中間產(chǎn)物．在一定溫度下、體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：H2NCOONH4（s）2NH3（g）+CO2（g），能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填序號）． ①混合氣體的壓強(qiáng)不變
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的總物質(zhì)的量不變
④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
⑤NH3的體積分?jǐn)?shù)不變．

Answer 1

【答案】
（1）﹣91.3KJ/mol
（2）不變
（3）p1＞p2＞p3；溫度相同時(shí)，加壓平衡正向移動(dòng)，故壓強(qiáng)越大平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)越大；＜；5925.9L2/mol2
（4）①②③
【解析】解：（1）N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g）△H=反應(yīng)物鍵能和﹣生成物鍵能和=945.8KJ/mol+3×435.9KJ/mol﹣6×390.8KJ/mol=﹣91.3KJ/mol， 所以答案是：﹣91.3KJ/mol；（2）保持恒溫恒壓，達(dá)到平衡后，再向容器中充入適量氨氣，在恒壓條件下與原平衡狀態(tài)相同，為等效平衡，平衡時(shí)兩種情況平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量不變，所以達(dá)到新平衡時(shí)，c（H2）將不變，所以答案是：不變；（3）①由N2+3H22NH3可知，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，由圖象可知在相同溫度下，平衡后混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)（φ）為P1＞P2＞P3 ， 因此壓強(qiáng)關(guān)系是P1＞P2＞P3 ， 所以答案是：p1＞p2＞p3；溫度相同時(shí)，加壓平衡正向移動(dòng)，故壓強(qiáng)越大平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)越大；②溫度越大，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越大，p1＞p2 ， 由圖可知，B對應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)大，則反應(yīng)速率大，
所以答案是：＜；③

	N2+	3H2	2NH3
起始	0.1	0.3	0
轉(zhuǎn)化	x	3x	2x
平衡	0.1-x	0.3-3x	2x

=0.667，x=0.08
K= = =5925.9L2/mol2 ，
所以答案是：5925.9L2/mol2；（4）H2NCOONH4（s）2NH3（g）+CO2（g），
①該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)過程中壓強(qiáng)逐漸增大，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，表明正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故①正確；②由于H2NCOONH4是固體，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)前，氣體質(zhì)量會變化，容器體積不變，密度也會發(fā)生變化，所以密度不變，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故②正確；③由于H2NCOONH4是固體，生成物全部為氣體，氣體的物質(zhì)的量在增加，當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故③正確；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量= ，混合氣體的質(zhì)量恒等于H2NCOONH4（s）分解的質(zhì)量，氣體的物質(zhì)的量為分解的H2NCOONH4（s）的三倍，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變恒不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故④錯(cuò)誤；
⑤因反應(yīng)物（NH2COONH4）是固體物質(zhì)，所以密閉容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)始終不變，故⑤錯(cuò)誤；所以答案是：①②③．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解反應(yīng)熱和焓變(在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱)，還要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．