Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，工业上合成氨反应通常用铁触媒作催化剂，反应方程式为：N₂+3H₂2NH₃  △H<0。

（1）已知N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＝－92kJ·mol^－1 ，拆开1mol H－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、、946kJ，则拆开1molN－H键需要的能量是__________。

（2）合成氨反应达到平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是           （填字母序号）。

A．c(H₂)减小             B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．NH₃的物质的量增加     D．平衡常数K增大

E.平衡向正方向移动

（3） 如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入1molN₂和3molH₂，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) ，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中H₂的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中H₂的转化率随时间变化的图像。

（4）若反应N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)在一容积固定不变的容器内进行，并维持反应过程中温度不变。若平衡从正向建立，且起始时N₂与H₂的物质的量分别为amol、bmol，当a:b=______时，达到平衡后NH₃的体积分数最大。

Answer

（1）391kJ（2）C E（3）如图所示 （4）1:3

【解析】

试题分析：（1）设1mol N-H键需要的能量是xKJ，由△H=反应物键能和-生成物键能和，得-92kJ=436kJ×3+946kJ-6x，解得：x=391KJ；

（2）平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，相当增加压强，A．体积压缩到原来的一半，如果平衡不移动，氢气浓度应原来的2倍，平衡正向移动，移动的结果是减弱而不是抵消，所以浓度应在原平衡的基础上增加，错误；B．正、逆反应速率都加快，错误；C．平衡正向移动，NH3的物质的量增加，正确；D．平衡常数K仅与温度有关，所以不变，错误；E．平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，相当增加压强，平衡向正方向移动，正确；故答案为：CE；

（3）乙平衡时体积缩小，相当于甲平衡时增大压强，反应速率加快，达平衡时缩短，氢气的转化率增加，所以

（4）①在容积固定不变的容器内进行，增大NH3的浓度，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，NH3的体积分数增大，故答案为：增大；②若平衡从正向建立，要想达平衡时生成物的体积分数最大，则投料量之比应等于反应物的化学计量数之比，所以a：b=1：3。

考点：化学平衡的计算、化学平衡的影响因素