题目
运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。 (1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,ΔS=+133.7 J·mol-1·K-1,该反应在低温下________(“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知在400 ℃时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5。 ①在400 ℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K′=________(填数值)。 ②400 ℃时,在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol,则此时反应v(N2)正________(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)v(N2)逆。 ③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移动;使用催化剂________(填“增大”、“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
答案:【解析】 (1)该反应ΔH>0,ΔS>0,故若使ΔH-TΔS<0须在高温下实现。(2)①K′===2;②QC==0.5=K,故此时反应达到平衡状态;③恒温、恒压条件下通入Ar相当于扩大体积进行减小压强,平衡逆向移动。 【答案】 (1)不能 (2)①2 ②= ③向左 不改变