Question

合成氨的原理为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，该反应的能量变化如图所示．（1）将1mol N

合成氨的原理为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，该反应的能量变化如图所示．（1）将1mol N2和3mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，放出的热量______（填＞、=、＜）92.4kJ，原因是______（2）合成氨反应的平衡常数表达式为：K=______．下列措施能使K增大的有______（填选项字母）．A．增加N2 B．升高温度 C．降低温度 D．增大压强 E．使用高效催化剂（3）在恒温恒容条件下，向已达平衡状态的体系中充入He，容器内的压强增大，平衡______移动．（4）将0.1mol N2和0.3mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的78，此时H2的转化率为______（计算出结果）；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是______（填选项字母）．A．向容器中按原比例再充入原料气 B．向容器中再充入一定量H2C．向容器中再充入一定量的N2 D．改变反应的催化剂E．液化生成物分离出氨．

Answer 1

（1）当1mol N₂和3mol H₂完全反应时，才能放出92.4kJ的热量，但反应为可逆反应，不能完全进行，所以在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定条件下充分反应，放出的热量小于92.4kJ的热量，
故答案为：＜；反应为可逆反应，不能完全进行，在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定条件下充分反应，放出的热量小于92.4kJ的热量；
（2）N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；措施能使K增大的因素是温度，平衡常数只随温度变化；
A．增加N₂  不改变平衡常数，故A错误；
 B．升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，故B错误；
 C．降低温度，平衡正向进行，平衡常数增大，故C正确；
 D．增大压强不改变平衡常数，故D错误；    
 E．使用高效催化剂改变反应速率不改变化学平衡，平衡常数不变，故E错误；
故选C；
故答案为：

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；C；
（3）在恒温恒容条件下，向已达平衡状态的体系中充入He，容器内的压强增大，气体分压不变，平衡不动；
故答案为：不；
（4）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol） 0.3      0.5       0    
变化量（mol）   x        3x       2x
平衡量（mol） 0.3-x     0.5-3x    2x
容器内气体压强变为原来的

7

8

，即气体的物质的量变为为原来的

7

8

，则

0.3?x+0.5?3x+2x

0.3+0.5

=

7

8

，x=0.05，
H₂的转化率为

0.15mol

0.5mol

×100%=30%，
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反应是气体体积减小的放热反应，结合平衡移动原理分析判断
A、向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大容器内的压强，平衡正向进行，提高氢气的转化率，故A正确；
B、向容器中再充入一定量H₂，提高了N₂的转化率，而本身的转化率降低，故B错误；
C、向容器中再充入一定量的N₂，平衡正向进行，提高氢气转化率，故C正确；
D、改变反应的催化剂，不改变化学平衡，不能提高氢气转化率，故D错误；
E、液化生成物分离出氨，减少生成物，平衡正向进行，提高氢气转化率，故E正确；
故答案为：30%；ACE．