1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨.2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反

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  • 解题思路:(1)图②是表示N2、H2被吸附在催化剂的表面;图③则表示在催化剂表面,N2、H2中的化学键断裂;(2)利用盖斯定律,把第二个热化学方程式两边扩大2倍,然后两个方程式相加就可以得到氨催化氧化的热化学方程式;(3)①依据平衡常数概念计算,用平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积;依据计算的浓度商和平衡常数比较分析判断反应进行的方向;②依据化学平衡三段式列式计算A的体积分数相等列式计算.

    (1)分析题中图可以知道,图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面,而图③表示在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂,

    故答案为:N2、H2被吸附在催化剂表面;在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂;

    (2)已知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1 266.8kJ/mol ①

    N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+1 80.5kJ/mol②

    ①+②×2得:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.8kJ/mol

    故答案为:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.8kJ/mol;

    (3)①若在某件下,反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)在容器N中达到平衡,测得容器中含有A 1.0mol,B 0.4mol,C 0.4mol,此时容积为2.0L.则此条件下的平衡常数K=

    (

    0.4mol

    2L)2

    1mol

    2L×(

    0.4mol

    2L)3=10;

    保持温度和压强不变,向此容器内通入0.36mol A,平衡将Q=

    (

    1.36mol

    2L)2

    1mol

    2L×(

    0.4mol

    2L)3=115.6>10,反应逆向进行;

    故答案为:10; 逆向;

    ②向M、N中,各通入x mol A和y mol B,初始M、N容积相同,并保持温度不变.设M容器中消耗A物质的量amol,N容器中消耗A物质的量为bmol,

    M容器中 A(g)+3B(g)⇌2C(g),

    起始量(mol) x y 0

    变化量(mol)a 3a 2a

    平衡量(mol) x-a y-3a 2a

    N容器中 A(g)+3B(g)⇌2C(g),

    起始量(mol) x y 0

    变化量(mol)b 3b 2b

    平衡量(mol) x-b y-3b 2b

    若要平衡时保持A气体在M、N两容器中的体积分数相等,[x−a/x+y−2a]=[x−b/x+y−2b],x:y=(b-a):(b-a),则x:y=1:1,

    则起始通入容器中的A的物质的量x mol与B的物质的量y mol之间必须满足的关系式为x=y=1;故答案为:x=y.

    点评:

    本题考点: 等效平衡;热化学方程式;化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题主要考查了反应原理、热化学方程式的书写、平衡移动的判断、等效平衡的应用等知识点,中等难度,注意等效平衡原理的应用.

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