Question

【題目】在500℃、2×107 Pa和催化劑條件下合成氨工業的核心反應是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=QkJmol﹣1 ． 反應過程中能量變化如圖所示，回答下列問題：
（1）在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2 ， 充分反應后，放出的熱量（填“＜”“＞”或“=”）46.2kJ，理由是 ．
（2）將一定量的H2（g）和N2（g）放入1L密閉容器中，在500℃、2×107 Pa下達到平衡，測得N2為0.10mol，H2為0.30mol，NH3為0.10mol．則該條件下達到平衡時H2的轉化率為 ． 該溫度下的平衡常數K的值為 ． 若升高溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】
（1）＜；此反應為可逆反應，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反應
（2）33.3%；；減小
【解析】解：（1）由圖可知，1mol N2和3mol H2完全反應放出熱量為92.4kJ，此反應為可逆反應，0.5 mol N2和1.5mol H2不可能完全反應，充分反應后，放出的熱量＜46.2kJ，所以答案是：＜；此反應為可逆反應，0.5 mol N2和1.5mol H2不可能完全反應；（2）將一定量的H2（g）和N2（g）放入1L密閉容器中，在500℃、2×107 Pa下達到平衡，測得N2為0.10mol，H2為0.30mol，NH3為0.10mol，則： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）：0.15 0.450
變化量（mol）：0.05 0.150.1
平衡量（mol）：0.1 0.30.1
氫氣轉化率= ×100%=33.3%；
平衡常數K= = = ；正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，所以答案是：33.3%； ；減小．
【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡狀態本質及特征(化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應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平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）)，還要掌握化學平衡的計算(反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%)的相關知識才是答題的關鍵．