.氨是氮循環過程中的重要物質，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。（1）根據如圖提供的信息，寫出該反應的熱化...

問題詳情：

.氨是氮循環過程中的重要物質，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

（1）根據如圖提供的信息，寫出該反應的熱化學方程式___，如圖的曲線中__（填“a”或“b”）表示加入鐵觸媒（催化劑）的能量變化曲線。

（2）在恆容容器中，下列描述中能説明上述反應已達平衡的是___。

A．3υ(H2)正＝2υ(NH3)逆

B．單位時間內生成nmolN2的同時生成2nmolNH3

C．容器內氣體的密度不隨時間的變化而變化

D．容器內壓強不隨時間的變化而變化

（3）500℃、50MPa時，在容積為1L的容器中加入1molN2、3molH2，反應達平衡後測得平衡常數為K，此時N2的轉化率為a。則K和a的關係是K＝___。

（4）1998年希臘亞里斯多德大學的兩位科學家採用高質子導電*的SCY陶瓷（能傳遞H+），實現了高温常壓下高轉化率的電解合成氨。其實驗裝置如圖。*極的電極反應式為___。

【回答】

(1). N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92kJ·mol-1    (2). b    (3). BD    (4).     (5). N2＋6H+＋6e－=2NH3

【解析】

【分析】

(1)根據圖1計算出反應熱，寫出熱化學方程式．注意物質狀態，反應熱符號等；催化劑能降低反應的活化能；

(2)根據平衡狀態的判斷依據判斷；只要滿足正反應速率等於逆反應速率，即可判斷；

(3)根據“三行式”來進行計算得出結論；

(4)電解池的*極發生得電子的還原反應，在合成氨中，氮氣得電子，**條件下生成氨氣。

【詳解】(1)由圖1可知，1molN2(g)與3molH2(g)完全反應生成2molNH3(g)的反應熱為508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，所以合成氨的熱化學反應方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H═-92kJ/mol，催化劑能降低反應的活化能，b活化能較低，故*為b；

(2)A．3υ(H2)正=2υ(NH3)逆説明：v(NH3)逆：v(H2)正═3：2不等於對應化學計量數之比，即正反應速率不等於逆反應速率，故A錯誤；

B．單位時間內生成nmolN2的同時生成2n molNH3説明正反應速率等於逆反應速率，故B正確；

C．體積不變，氣體的質量不變，密度也會不變，用密度不變無法區分非平衡狀態和平衡狀態，故C錯誤；

D．反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是反應前後氣體的總物質的量不相等的反應，當體積固定時，根據阿伏伽德羅定律可知，温度、體積相同時，氣體的物質的量之比等於壓強之比，容器內氣壓不隨時間變化，説明氣體的總物質的量不再發生變化，即説明可逆反應達到了化學平衡狀態，故D正確；

故*為BD；

(3)根據題意：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

初始物質的量濃度：1         3            0

變化物質的量濃度：a         3a           2a

平衡物質的量濃度：1-a      3-3a         2a

則平衡常數為K===；

(4)電解池的*極發生得電子的還原反應，在合成氨中，氮氣得電子，所以*極反應為：N2+6H++6e-=2NH3。

【點睛】可逆反應達到平衡狀態有兩個核心的判斷依據：①正反應速率和逆反應速率相等。②反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特徵就可確定反應是否達到平衡狀態，對於隨反應的發生而發生變化的物理量如果不變了，即説明可逆反應達到了平衡狀態。判斷化學反應是否達到平衡狀態，關鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物質的物質的量不再發生變化，即變量不再發生變化。

知識點：化學平衡

題型：綜合題