Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．其原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4KJ/mol

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．其原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4KJ/mol，据此回答以下问题：（1）下列有关该反应速率的叙述，正确的是（选填序号）______．a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率b．增大压强不能增大活化分子百分数，所以不能加快反应速率c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率d．恒容充入氦气，压强增大，化学反应速率增大（2）①该反应的化学平衡常数表达式为K=______．②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度升高，其平衡常数将______ （选填序号）．a．增大 b．减小 c．不变（3）某温度下，若把10mol N2与30mol H2 置于10L体积不变的密闭容器内，10分钟后反应达到平衡状态，测得平衡时混合气体中氨气的物质的量分数为20%，则该温度下反应的K=______（可用分数表示），达到平衡时N2的平均反应速率为______，H2的转化率为______，能说明该反应达到化学平衡状态的是______（填字母）．a．容器内气体的密度保持不变 b．容器内气体的压强保持不变c．υ正（N2）=2υ逆（NH3） d．混合气体中 c（NH3）不变．

Answer 1

（1）a．升高温度可以增大活化分子百分数，有效碰撞的次数增加，则加快反应速率，故a正确；
b．增大压强，可增大单位体积活化分子数目，则加快反应速率，故b错误；
c．使用催化剂，降低反应的活化能，加快反应速率，但反应物分子平均能量不变，故c错误；
d．恒容充入氦气，压强增大，但参加反应气体的浓度不变，则反应速率不变，故d错误，
故答案为：a；
（2）①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

，故答案为：

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；
②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数K减小，温度越高，K越小，故答案为：b；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始 1       3        0
转化 x       3x       2x
平衡1-x      3-3x    2x
平衡混合气体中氨的体积分数为20%，

2x

1?x+3?3x+2x

×100%=20%，
解得x=

1

3

，平衡常数K=

2 3 2

2 3 ×23

=

1

12

，
达到平衡时N₂的平均反应速率为v（N₂）=

1 3 mol/L

10min

=0.033mol/（L?min），
H₂的转化率为

1 3 ×30mol

30mol

×100%=33.3%，
由平衡的特征“等”、“定”可判定平衡，则
a．容器的体积、气体的质量始终不变，则容器内的密度保持不变，不能判断平衡，故a错误；
b．该反应为反应前后体积不等的反应，则容器内压强保持不变，达到平衡，故b正确；
c．υ_正（N₂）=2υ_逆（NH₃），正逆反应速率不等，反应没有达到平衡，故c错误；
d．混合气体中 c（NH₃）不变，为平衡的特征，达到平衡，故d正确；
故答案为：

1

12

；0.033mol/（L?min）；33.3%；bd．