题目
已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么在此条件下,氨的合成反应1/2N2+3/2H2=NH3的标准平衡常数为: ( )A. 4B. 0.5C. 2D. 1
已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么在此条件下,氨的合成反应1/2N2+3/2H2=NH3的标准平衡常数为: ( )
A. 4
B. 0.5
C. 2
D. 1
题目解答
答案
C. 2
解析
本题考查化学平衡常数与化学反应式的关系。关键点在于理解平衡常数如何随反应式的逆写、系数调整而变化:
- 逆反应的平衡常数是原反应的倒数;
- 反应式系数乘以n,平衡常数变为原值的n次方。
题目中,已知分解反应的平衡常数,需推导合成反应的平衡常数。需先写出逆反应,再调整系数,最后计算对应的平衡常数。
步骤1:写出逆反应
原反应为分解反应:
$2\text{NH}_3 \rightleftharpoons \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \quad K_1 = 0.25$
其逆反应为合成反应:
$\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3 \quad K_{\text{逆}} = \frac{1}{K_1} = \frac{1}{0.25} = 4$
步骤2:调整反应式系数
题目要求的合成反应为:
$\frac{1}{2}\text{N}_2 + \frac{3}{2}\text{H}_2 \rightleftharpoons \text{NH}_3$
此反应式是逆反应的系数缩小为原来的一半(即原逆反应式两边同时除以2)。因此,平衡常数需取逆反应的平衡常数的1/2次方:
$K_2 = K_{\text{逆}}^{\frac{1}{2}} = 4^{\frac{1}{2}} = 2$