Question

氨是氮循環(huán)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．合成氨反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H
（1）若該反應在一定條件下能自發(fā)，則該反應的△H

 

0、△S

 

0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在恒容容器中，下列描述中能說明上述反應已達平衡的是

 

．
A．3v（H₂）_正=2v（NH₃）_逆  B．單位時間內生成n mol N₂的同時生成2n molNH₃C．混合氣體的密度不再改變 D．容器內壓強不隨時間的變化而變化
（3）一定溫度下，向2L密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，保持體積不變，0.5min后達到平衡，測得容器中有0.4mol NH₃，該溫度下的平衡常數K=

 

．若升高溫度，K值變化

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）氣體體積減小的反應，△S＜0，△H-T△S＜0的反應能夠自發(fā)進行；
（2）化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
（3）化學平衡常數=生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，該反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，根據反應物和生成物濃度變化確定K的變化．

解答： 解：（1）該反應氣體體積減小，△S＜0，能夠自發(fā)進行說明△H-T△S＜0，△H＜0，故答案為：＜；＜；
（2）A．該反應達到平衡狀態(tài)時，2v（H₂）_正=3v（NH₃）_逆，故A錯誤；
B．該反應達到平衡狀態(tài)時，單位時間內生成n mol N₂的同時生成2n molNH₃，故B正確；
C．無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終不變，所以不能判斷該反應是否達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．該反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應，當反應達到平衡狀態(tài)時，容器內壓強不隨時間的變化而變化，所以能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，故D正確；
故選BD；
（3）平衡時，c（NH₃）=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，c（N₂）=

(1-0.2)mol

2L

=0.4mol/L，c（H₂）=

(3-0.2×3)mol

2L

=1.2mol/L，
K=

[0.2mol/L]2

[0.4mol/L]×[1.2mol/L]3

=0.058；
該反應的正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，則生成物濃度減小，反應物濃度增大，所以K減小，
故答案為：0.058；減小．

點評：本題考查了反應自發(fā)進行的條件、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數的計算，難度較大．