Question

現(xiàn)在普遍應用的工業(yè)合成氨的方法是哈伯于1905年發(fā)明的，但此法反應物的轉化率不高．
（1）已知某反應為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ?mol^-1  若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁

 

K₂（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）在一定溫度下，向容積不變（始終為10L）的密閉容器中加入2mol N₂、8mol H₂及固體催化劑．10分鐘后反應達到平衡狀態(tài)，容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗嫉?0%，此時氨氣的體積分數(shù)為

 

，用氮氣表示的反應速率：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）反應是放熱反應，溫度升高，平衡逆向進行，平衡常數(shù)減��；
（2）令參加反應的氮氣的物質的量為amol，利用三段式表示出各物質的變化量、平衡時物質的量，利用壓強之比等于物質的量之比列方程計算a，氨氣的體積分數(shù)=

平衡時氨氣的物質的量

平衡混合氣體總物質的量

；根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（N₂）．

解答： 解：（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ?mol^-1，若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，反應是放熱反應，溫度升高，平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，則K₁＞K₂；
故答案為：＞；
（2）令參加反應的氮氣的物質的量為amol，則：
           N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）
開始（mol）：2       8         0
轉化（mol）：a       3a       2a
平衡（mol）：2-a     8-3a      2a
故2-a+8-3a+2a=（2+8）×80%，解得a=1
所以，氨氣的體積分數(shù)=

2×1mol

(2mol+8mol)×80%

×100%=25%，
v（N₂）=

1mol 10L

10min

=0.01mol/（L?min），
故答案為：25%；0.01mol/（L?min）．

點評：本題以合成氨為載體，考查化學平衡計算及影響因素、反應速率計算、平衡常數(shù)計算與應用，側重考查學生對知識的遷移應用，難度中等．