.氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。（1）根据如图提供的信息，写出该反应的热化...

问题详情：

.氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

（1）根据如图提供的信息，写出该反应的热化学方程式___，如图的曲线中__（填“a”或“b”）表示加入铁触媒（催化剂）的能量变化曲线。

（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___。

A．3υ(H2)正＝2υ(NH3)逆

B．单位时间内生成nmolN2的同时生成2nmolNH3

C．容器内气体的密度不随时间的变化而变化

D．容器内压强不随时间的变化而变化

（3）500℃、50MPa时，在容积为1L的容器中加入1molN2、3molH2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为a。则K和a的关系是K＝___。

（4）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电*的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。*极的电极反应式为___。

【回答】

(1). N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92kJ·mol-1    (2). b    (3). BD    (4).     (5). N2＋6H+＋6e－=2NH3

【解析】

【分析】

(1)根据图1计算出反应热，写出热化学方程式．注意物质状态，反应热符号等；催化剂能降低反应的活化能；

(2)根据平衡状态的判断依据判断；只要满足正反应速率等于逆反应速率，即可判断；

(3)根据“三行式”来进行计算得出结论；

(4)电解池的*极发生得电子的还原反应，在合成氨中，氮气得电子，**条件下生成氨气。

【详解】(1)由图1可知，1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)的反应热为508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，所以合成氨的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H═-92kJ/mol，催化剂能降低反应的活化能，b活化能较低，故*为b；

(2)A．3υ(H2)正=2υ(NH3)逆说明：v(NH3)逆：v(H2)正═3：2不等于对应化学计量数之比，即正反应速率不等于逆反应速率，故A错误；

B．单位时间内生成nmolN2的同时生成2n molNH3说明正反应速率等于逆反应速率，故B正确；

C．体积不变，气体的质量不变，密度也会不变，用密度不变无法区分非平衡状态和平衡状态，故C错误；

D．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是反应前后气体的总物质的量不相等的反应，当体积固定时，根据阿伏伽德罗定律可知，温度、体积相同时，气体的物质的量之比等于压强之比，容器内气压不随时间变化，说明气体的总物质的量不再发生变化，即说明可逆反应达到了化学平衡状态，故D正确；

故*为BD；

(3)根据题意：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

初始物质的量浓度：1         3            0

变化物质的量浓度：a         3a           2a

平衡物质的量浓度：1-a      3-3a         2a

则平衡常数为K===；

(4)电解池的*极发生得电子的还原反应，在合成氨中，氮气得电子，所以*极反应为：N2+6H++6e-=2NH3。

【点睛】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化，即变量不再发生变化。

知识点：化学平衡

题型：综合题