问答题：合成氨的反应原理为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ

题目：

合成氨的反应原理为：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol

（1）合成氨工业中采取的下列措施中可用勒夏特列原理解释的是______（填序号）．

A．采用较高压强（20～50Mpa） B．采用500℃的高温

C．用铁触媒作催化剂 D．生成的氨液化分离，N₂、H₂循环压缩到合成塔中

（2）如下图所示，将6mol N₂和14mol H₂充入一容积可变的密闭容器中发生反应．

反应开始时可滑动的活塞的位置如图1所示，当反应达到平衡时，活塞位置如图2所示．则达到平衡时，N₂的转化率为______；该条件下反应的平衡常数为______．

（3）体积为100mL、浓度为0.1mol•L^-1的两种溶液：A．NaOH溶液；B．氨水

①两种溶液相比较，______中水的电离程度大．（填序号，下同）

②用相同浓度的盐酸中和两种溶液至中性，______消耗的盐酸多．

③加水稀释两种溶液至pH为10，______加入的水的体积大．

答案：

（1）A．增大压强平衡向正反应移动，原料利用率提高，氨气产率增大，可以用勒夏特列原理，故A正确；

B．该反应正反应为放热反应，采用500℃的高温，利用平衡向逆反应进行，反应物转化率与产物的产率降低，主要考虑反应速率与催化剂活性，不能用勒夏特列原理，故B错误；

C．用铁触媒作催化剂，加快反应速率，不影响平衡移动，不能用勒夏特列原理，故C错误；

D．生成的氨液化分离，N₂、H₂循环压缩到合成塔中，利用反应向正反应进行，能用勒夏特列原理，故D正确；

故选AD；

（2）同温同压下，体积之比等于物质的量之比，故平衡后混合气体的总的物质的量为：（6mol+14mol）×

=16mol，混合气体物质的量减少（6mol+14mol）-16mol=4mol，则：

N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）物质的量减少△n

1 2

n（N₂） 4mol

故n（N₂）=4mol×

=2mol，故氮气的转化率为

2mol

6mol

×100%=33.3%，

N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）

开始（mol）：6 14 0

变化（mol）：2 6 4

平衡（mol）：4 8 4

氮气、氢气、氨气的平衡浓度分别为0.5mol/L、1mol/L、0.5mol/L，

故平衡常数k=

0．52

0.5×13

=0.5，

故答案为：33.3%；0.5；

（3）①相同浓度的NaOH溶液与氨水，NaOH溶液的碱性更强，水的电离程度减小，氨水的碱性减弱，水的电离程度更大，故选B；

②氯化钠为强酸强碱盐其溶液呈中性，要使氢氧化钠盐酸混合溶液呈中性，则需要盐酸的物质的量等于氯化钠的物质的量，氯化铵为强酸弱碱盐其溶液呈酸性，要使氨水盐酸混合溶液呈中性，则需要盐酸的物质的量应该稍微小于氨水的物质的量，所以中和等物质的量的氢氧化钠和氨水且使其溶液呈中性，氢氧化钠需要盐酸的物质的量应该大于氨水，故选A；

③一水合氨是弱电解质，溶液中存在电离平衡，等物质的量浓度的氢氧化钠和氨水溶液，氢氧化钠溶液的pH大于氨水，要使稀释后溶液的pH相等，则氢氧化钠溶液加入的水体积大于氨水，故选A．