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（7分）在某溫度下合成氨：N₂＋3H₂2NH₃（△H<0），把N₂和H₂以1︰1的物質的量之比混勻后分成兩等份，同時分別充入A體積和B體積兩個裝有催化劑的真空容器中（A、B兩容器容積固定），在保持同溫度下，A、B兩個容器的合成氨反應先后達到平衡狀態。請回答：[來源:學科網ZXXK]
（1）寫出該反應的平衡常數表達式：_____________，K_A______K_B（填“>”、“<”或“=”）。
（2）平衡常數K值越大，表明建立平衡時__________。
A．N₂的轉化率越低                                B．NH₃的產量越小
C．正反應進行得越徹底
（3）欲增大該反應K值，可以采取的措施為__________。
A．升高溫度                                  B．降低溫度
C．增大N₂、H₂的濃度              D．使用高效的催化劑
（4）分析下表中數據后，完成下列問題[M_（平）表示平衡時混合物的平均相對分子質量]：達平衡時，容器A中N₂的轉化率為___________，容器B中M_（平）為__________，容器______（填“A”或“B”）中，NH₃的物質的量所占的比例較大。

	容器A	容器B
M_（平）	20
平衡時N₂的轉化率		10%

（1）K＝c²（NH₃） /[c（N₂） c³（H₂）]，K_A=K_B。（2）C。（3）B。（4）25%，16．7，A。

解析

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

化學在能源開發與利用中起到十分關鍵的作用．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
Ⅰ（1）在298K、101kPa時，2g H₂完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量．則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：

H₂（g）+

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol

H₂（g）+

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol

．
氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景．現用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）．分析該裝置、回答下列問題：
（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是

負極

（填“正極”或“負極”），氣體M的分子式

H₂

，a電極上發生的電極反應式為：

H₂+OH^--2e^-=2H₂O

．
（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL（密度為1.02g/mL）才能使溶液恢復至原來狀態．則在此電解過程中導線上轉移的電子數為

4.14

mol．（保留小數點后2位）
Ⅱ氫氣是合成氨的重要原料．工業上合成氨的反應是：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃ （g）△H=-92.2kJ?mol^-1
（4）下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是

③④

．
①N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變；
②單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂；
③單位時間內生成3n mol N-H鍵的同時生成n mol N≡N；
④用N₂、H₂、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變；
⑥混合氣體的總物質的量不再改變．
（5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

物質的量/（mol）/時間（h）	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0.00	0.20	n₂	1.00	1.00

根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為

27.7

kJ．
②0～1小時內N₂的平均反應速率

0.05

mol?L^-1?h^-1．
③此條件下該反應的化學平衡常數K═

0.15

（保留兩位小數）．
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂ 和NH₃各1mol，化學平衡向

正反應

方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”．）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

化學在能源開發與利用中起著十分關鍵的作用．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
I．氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景．現用氫氧燃料電池進行如圖實驗（圖中所用電極均為惰性電極）：
（1）對于氫氧燃料電池中，下列表達不正確的是

A．a電極是負極，OH^-移向負極
B．b電極的電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
C．電池總反應式為：2H₂+O₂

點燃

2H₂O
D．電解質溶液的pH保持不變
E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置
（2）上圖裝置中盛有100mL、0.1mol?L^-1AgNO₃溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL（標準狀況下）時，則此時上圖裝置中溶液的pH=

（溶液體積變化忽略不計）
II氫氣是合成氨的重要原料．工業上合成氨的反應是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.20kJ?mol^-1．
（1）下列事實中，不能說明上述可逆反應已達到平衡的是

②③

（填序號）
①單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂
②單位時間內生成n mol N-H的同時生成n mol N≡N
③用N₂、H₂、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2
④N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變
⑥混合氣體的總物質的量不再改變
（2）已知合成氨反應在某溫度下2L的密閉容器中進行，測得如下數據：

時間（h）物質的量（mol）	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0	0.20	N₂	1.00	1.00

根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為

27.66kJ

②此條件下該反應的化學平衡常數K=

（保留兩位小數）
③反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00mol，化學平衡將向

正反應

方向移動（填“正反應”或“逆反應”、“不移動”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?臨沂一模）氨氣在農業和國防工業都有很重要的作用，歷史上諾貝爾化學獎曾經有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學家．

（1）如圖1表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應過程中的能量變化，據此請回答：
①寫出氮氣與氫氣合成氨的熱化學反應方程式：

N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

2NH₃（g）△H═-92kJ/mol

N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

2NH₃（g）△H═-92kJ/mol

②對于合成氨的反應下列說法正確的是

（填編號）
A、該反應在任意條件下都可以自發進行
B、加入催化劑，能使該反應的E和△H都減小
C、若反應在298K、398K時的化學平衡常數分別為K₁、K₂，K₁＞K₂
D、該反應屬于人工固氮
（2）現在普遍應用的工業合成氮的方法N2+3H₂?2NH₃，是哈伯于1905年發明的，但此法達到平衡時反應物的轉化率不高．
①能使該反應的反應速率增大，且平衡向正方向移動的措施是

（填編號）
A、使用的更高效催化劑
B、升高溫度
C、及時分離出氨氣
D、沖入氮氣，增大氮氣的濃度（保持容器體積不變）
②若在某溫度下、2L的密閉容器中發生N₂+3H₂?2NH₃的反應，如圖2表示N₂的物質的量隨時間的變化曲線．用H₂表示0～10min內該反應的平速率v（H₂）=

0.06mol/（L?min）

．從1min起，壓縮容器的體積為1L，則n（N₂）的變化曲線為

（填編號）
A、a B、b C、c D、d
（3）隨著對合成氨研究的發展，2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法，即在常壓下吧氫氣和用氦氣稀釋的氮氣，分別通入一個加熱到500℃的電解池中，采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H⁺）為介質理用吸附在它內外表面上的金屬但多晶薄膜像電噪，實現了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氮（裝置如圖3）．
請回答：鎧電極是電解池的

陰

極（填“陽“或“陰“），該極上的電極反應式是

N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

氫氣是合成氨的重要原料．工業上合成氨的反應是：N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g）；△H=-92.2kJ?mol^-1
（1）下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是

③④

．
①N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變
②單位時間內生成2n molNH₃的同時生成3n molH₂O
③單位時間內生成3n molN-H鍵的同時生成n mol N≡N
④用N₂、H₂O、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速度之比為1：3：2
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變
⑥混合氣體的總物質的量不再改變
（2）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中進行，測得如下數據：

時間（h）物質的量（mol）	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0.00	0.20	n₂	1.00	1.00

根據表中數據計算：
①0～1小時內N₂的平均反應速度率為

0.0500

mol?L^-1?h^-1
②此溫度下該反應的化學平衡常數K=

0.15

保留兩位小數）．
③反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂O、NH₃各1mol，化學平衡向

正反應

方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”）．

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科目：高中化學 來源：2010年寧波市八校高二下學期期末聯考化學試題 題型：實驗題

（18分）化學在能源開發與利用中起到十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。
Ⅰ （1）在298K、101kPa時，2g H₂完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：                                          。
氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景。現用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）。分析該裝置、回答下列問題：

（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是      （填“正極”或“負極”），氣體M的分子式        ，a電極上發生的電極反應式為：                            。
（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL(密度為1.02g/mL)才能使溶液恢復至原來狀態。則在此電解過程中導線上轉移的電子數為        mol。（保留小數點后2位）
Ⅱ 氫氣是合成氨的重要原料。工業上合成氨的反應是：
N₂（g）＋3H₂(g)2NH₃ (g) ΔH＝－92.2kJ·mol^－1
(4)下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是        。
① N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變；
② 單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂；
③ 單位時間內生成3n mol N—H鍵的同時生成n mol N≡N；
④ 用N₂、H₂、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；
⑤ 混合氣體的平均摩爾質量不再改變；
⑥ 混合氣體的總物質的量不再改變。
（5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為      kJ。
②0~1小時內N₂的平均反應速率       mol·L^-1·h^-1。
③此條件下該反應的化學平衡常數K==            （保留兩位小數）。
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂和NH₃各1 mol，化學平衡向   方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”。）

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