【知識解析】合成氨反應(yīng)的特點

合成氨反應(yīng)的特點（1）反應(yīng)（2）特點①放熱反應(yīng)（ΔH＜0）；②熵減小的反應(yīng)（ΔS＜0），即反應(yīng)過程中氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)；③可逆反應(yīng)。N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ/mol。合成氨反應(yīng)特點的分析教材P44·思考與討論（1）原理分析根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點，以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件如表所示：合成氨反應(yīng)特點的分析對合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大反應(yīng)物濃度升高溫度增大壓強(qiáng)使用催化劑提高平衡混合物中氨的含量增大反應(yīng)物濃度降低溫度增大壓強(qiáng)—合成氨反應(yīng)特點的分析（2）數(shù)據(jù)分析表中的實驗數(shù)據(jù)是在不同溫度、壓強(qiáng)下，平衡混合物中氨的含量的變化情況（初始時氮氣和氫氣的體積比是1∶3）。分析表中數(shù)據(jù)，結(jié)合合成氨反應(yīng)的特點，討論應(yīng)如何選擇反應(yīng)條件，以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量。不同條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時反應(yīng)混合物中氨的含量（體積分?jǐn)?shù)）合成氨反應(yīng)特點的分析溫度/℃氨的含量/％0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.4由表中數(shù)據(jù)可知，增大壓強(qiáng)、降低溫度均有利于提高平衡混合物中氨的含量。合成氨反應(yīng)特點的分析（3）結(jié)論升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度及使用催化劑等，都可以使合成氨的反應(yīng)速率增大；降低溫度、增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度等有利于提高平衡混合物中氨的含量。催化劑可以增大反應(yīng)速率，但不改變平衡混合物的組成。典例詳析例1－1（原創(chuàng)）下列有關(guān)以H2和N2為原料氣的工業(yè)合成氨反應(yīng)的說法不正確的是（）A．屬于放熱反應(yīng)B．ΔS＞0C．屬于可逆反應(yīng)D．在恒容容器中反應(yīng)，壓強(qiáng)逐漸減小B典例詳析解析：工業(yè)合成氨反應(yīng)為N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ/mol，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則ΔS＜0，B項錯誤；H2和N2合成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，C項正確；建立平衡的過程中，氣體分子數(shù)逐漸減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸減小，D項正確。典例詳析例1－2（2020陜西榆林二中月考）已知298K時，合成氨反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ·mol－1，將此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中，在催化劑存在條件下進(jìn)行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量（忽略能量損失）（）A．一定大于92.4kJB．一定等于92.4kJC．一定小于92.4kJD．不能確定C典例詳析解析：由合成氨的熱化學(xué)方程式可知，1molN2和3molH2完全反應(yīng)，放出92.4kJ熱量