氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ,△H= -92．4 KJ·mol-1.现在500℃.20 MPa时.将N2.H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应.反应过程中各物质的物质的量变化如图. 回答下列问题: (1)10 min内以NH3表示的平均反应速率 , (2)在10 ~20 min内:NH3浓度变化的原因可能是 , A．加了催化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（17分）氨的合成原理为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）；△H= —92．4 KJ·mol^—1。现在500℃、20 MPa时，将N₂、H₂置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如图。

回答下列问题：

（1）10 min内以NH₃表示的平均反应速率；

（2）在10 ~20 min内：NH₃浓度变化的原因可能是；

A．加了催化剂 B．缩小容器体积 C．降低温度 D．增加NH₃物质的量

（3）第1次平衡的时间范围为：，第2次平衡的时间范围为：，

第1次平衡：平衡常数K₁ = （带数据的表达式），第2次平衡时NH₃的体积分数；

（4）在反应进行至25 min时：

① 曲线发生变化的原因：

② 达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K₂ K₁（填“大于”、“等于”、“小于”）；

（5）在25~40 min时，计算合成氨过程中的反应热△H= 。

（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：

N₂（g） + 3H₂O（1） 2NH₃（g） + O₂（g）；△H = a kJ·mol^—1

进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH₃生成量/（10^-6mol）	4．8	5．9	6．0

①此合成反应的a 0；ΔS 0，（填“＞”、“＜”或“＝”）

②已知：N₂（g） + 3H₂（g）2NH₃（g） ΔH= －92 ．4kJ·mol^—1

2H₂（g） + O₂（g） = 2H₂O（l） = －571．6kJ·mol^—1

则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：

【答案】

（17分）（1） v = 0.005 mol·L^-1 ·min^-1 ；（1分）（2） AB（1分）

（3）20~25 min （1分） 35~40 min （1分）

K =（0.15）² 0.125×（0.075）³ （带数据的表达式），（1分） 45．5 % ；（1分）

（4）① 移走0．1 mol NH₃ ，（2分）② 等于（1分）

（5）△H= —2．31 KJ·mol^-1 。（2分）（6） ①＞、＞（各1分）

②2N₂（g） + 6H₂O（1） = 4NH₃（g） + 3O₂（g） ΔH=+1530 kJ·mol^-1（2分）或

N₂（g） + 3H₂O（1） = 2NH₃（g） + O₂（g） ΔH=+765 kJ·mol^-1（2分）

【解析】（1）根据图像可知，10min时氨气的物质的量是0.1mol，浓度是0.05mol/L，所以其反应速率是0.05mol/L÷10min＝ 0.005 mol·L^-1 ·min^-1。

（2）根据图像可知，在10 ~20 min内氨气的生成速率增大，再20min时反应达到平衡状态，所以改变的条件应该是使用了催化剂会缩小了容器容积，答案选AB。

（3）反应进行到25min是物质的浓度又方式变化，所以第1次平衡的时间范围为20~25 min；同样根据图像可知，第2次平衡的时间范围为35~40 min；第1次平衡时氨气、氮气和氢气的浓度分别是（mol/L）0.15、0.125和0.075，所以K =（0.15）² 0.125×（0.075）³；第2次平衡时氨气、氮气和氢气的物质的量分别是（mol）0.25、0.225、0.075，所以氨气的体积分数是。

（4）①根据图像可知，25min是氨气的物质的量降低到0.2mol，而氮气和氢气的物质的量逐渐减小，所以改变的条件是移走0.1 mol NH₃。

②温度不变，所以平衡常数是不变的。

（5）感觉图像可知，在25~40 min时，又生成0.05mol氨气，所以放出的热量是0.05mol×92.4kJ/mol÷2＝2.31kJ。

（6）①根据表中数据可知，随着温度的升高，氨气的物质的量逐渐增加，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应；根据方程式可知，气体的分子数增加，所以熵值是增加的。

②根据盖斯定律可知，该反应的热化学方程式是2N₂（g） + 6H₂O（1） = 4NH₃（g） + 3O₂（g），所以反应热△H＝－92 ．4kJ·mol^—1×2＋3×571．6kJ·mol^—1＝+1530 kJ·mol^-1。

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（1）10min内以NH₃表示的平均反应速率

0.005mol/（L．min）

；
（2）在10～20min内：NH₃浓度变化的原因可能是

；
A．加了催化剂 B．缩小容器体积 C．降低温度 D．增加NH₃物质的量
（3）第1次平衡的时间范围为：

20-25min

平衡常数K₁=

c(NH3)2

c(N2)．c(H2)3

c(NH3)2

c(N2)．c(H2)3

（表达式），第2次平衡时NH₃的体积分数

45.5%

；
（4）在反应进行至25min时，曲线发生变化的原因：

分离出0.1molNH₃

．

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（1）10min内以NH₃表示的平均反应速率；

（2）在10~20 min内：NH₃浓度变化的原因可能是；

A．加了催化剂 B．缩小容器体积

C．降低温度 D．增加NH₃物质的量

（3）第1次平衡的时间范围为：，

第2次平衡的时间范围为：，

第1次平衡：平衡常数K₁ = （带数据的表达式），

第2次平衡时NH₃的体积分数；

（4）在反应进行至25 min时：

① 曲线发生变化的原因：

② 达第二次平衡时，新平衡的平衡常数

K₂ K₁（填“大于”、“等于”、“小于”）；

（5）在25~40min时，计算合成氨过程中的反应热△H= 。

（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：

N₂（g）+ 3H₂O（1） 2NH₃（g）+ O₂（g）；△H = a kJ·mol^—¹

进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH₃生成量/（10^-6mol）	4．8	5．9	6．0

①此合成反应的a 0；ΔS 0，（填“＞”、“＜”或“＝”）

②已知：N₂（g）+ 3H₂（g）2NH₃（g） ΔH= －92 ．4kJ·mol^—¹

2H₂（g）+ O₂（g） = 2H₂O（l）= －571．6kJ·mol^—¹

则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：

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科目：高中化学 来源：2011-2012学年江西省南昌三中高二上学期期中考试化学试卷（带解析） 题型：填空题

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（1）10 min内以NH₃表示的平均反应速率；
（2）在10 ~20 min内：NH₃浓度变化的原因可能是；

A．加了催化剂

B．缩小容器体积

C．降低温度

D．增加NH₃物质的量

（3）第1次平衡的时间范围为：             ，第2次平衡的时间范围为：             ，
第1次平衡：平衡常数K₁ =            （带数据的表达式），第2次平衡时NH₃的体积分数          ；
（4）在反应进行至25 min时：
①曲线发生变化的原因：
②达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K₂     K₁（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）在25~40 min时，计算合成氨过程中的反应热△H=                 。
（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：
N₂（g） + 3H₂O（1）

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O₂（g）；△H =" a" kJ·mol^—1
进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH₃生成量/（10^-6mol）	4．8	5．9	6．0

①此合成反应的a 0；ΔS 0，（填“＞”、“＜”或“＝”）
②已知：N₂（g） + 3H₂（g）

2NH₃（g） ΔH= －92 ．4kJ·mol^—1
2H₂（g） + O₂（g） = 2H₂O（l） = －571．6kJ·mol^—1
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