工业上合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.60 kJ·mol－1。（

工业上合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.60 kJ·mol－1。 （1）在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。 ①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2 ②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键 ③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2 ④混合气体的平均摩尔质量增大 ⑤容器内的气体密度不变 （2）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据： 时间(h) 物质的量(mol) 0 1 2 3 4 N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00 H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00 NH3 0 0.20   1.00 1.00   根据表中数据计算： ①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。 ②0～1 h内N2的平均反应速率为________ mol·L－1·h－1。 ③此温度下该反应的化学平衡常数K＝________(保留两位小数)。 ④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

参考解答

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2025-04-19 22:11:01

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（1）②④ （2）①27.78 ②0.05 ③0.15 ④正反应

（1）①所述反应达到平衡状态；②生成2 mol NH3的同时生成2 mol H2，正反应速率大于逆反应速率，反应向正反应方向进行；③未指明化学反应速率的方向，无法判断；④混合气体的平均摩尔质量增大，说明气体的物质的量减小，反应向正反应方向进行；⑤因为容积固定，所以密度始终不变。 （2）①2 h时消耗N2的物质的量为1.50 mol－1.20 mol＝0.30 mol，由热化学方程式，可知该反应放出的热量为92.60 kJ·mol－1×0.30 mol＝27.78 kJ。 ②v(N2)＝v(NH3)/2＝0.20 mol÷(2 L×1 h)÷2＝0.05 mol·L－1·h－1。 ③由表中数据可知，第3、4 h时反应已达到平衡状态，故N2、H2、NH3的平衡浓度为0.50 mol·L－1、1.50 mol·L－1、0.50 mol·L－1。故平衡常数K＝≈0.15。 ④反应物和生成物各加入1.00 mol后，N2、H2、NH3的浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol· L－1、1.00 mol·L－1，此时的Qc＝＝0.125＜K，故平衡向正反应方向移动。

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