2.4 化学反应的调控(课件PPT)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019 单选）

第二章　化学反应速率与化学平衡 第四节　化学反应的调控 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展学科素养 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 减小 减小 放热 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 增大 升高 增大 增大 降低 增大 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 升高 增大 降低 增大 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 越大 越高 越高 越高 越大 10 MPa～30 MPa 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 越高 越高 变长 400～500 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 十分缓慢 铁为主体 铁触媒 降低 净化 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 不够高 迅速冷却 循环使用 补充N2和H2 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 组成 结构 性质 温度 压强 浓度 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R × √ × × 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R C 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R C 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R C 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R B 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R B 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R D 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R A 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R D 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 课时梯级训练（9） 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 谢谢观看！ 第二章　化学反应速率与化学平衡 高中化学 选择性必修1 化学反应原理 R 课程标准 核心素养目标 1．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。 2．知道催化剂可以改变反应历程，对调控反应速率具有重要意义。 1．证据推理与模型认知：从速率和平衡两个方面分析合成氨可能的条件，关注化学反应条件的选择与优化，基于事实，形成多角度调控化学反应的思路。 课程标准 核心素养目标 3．能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。 2．科学态度与社会责任：认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要应用，探索最适宜的化工生产条件，了解化学对社会发展的重大贡献。 一、合成氨反应的特点及原理分析 1．反应特点 合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，该反应是正向气体总体积____、熵____的____反应。 2．原理分析 根据合成氨反应的特点，应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量？ 对合成氨反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大合成氨的反应速率 ____反应物浓度 ____温度 ____压强 使用催化剂 提高平衡混合物中氨的含量 ____反应物浓度 ____温度 ____压强 无影响 3.数据分析 根据教材表2－2在不同温度和压强下(初始时N2和H2的体积比为1∶3)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析： (1)提高反应速率的条件是____温度、____压强； (2)提高平衡混合物中氨的含量的条件是____温度、____压强。 二、工业合成氨适宜条件的分析 1．压强 理论 分析 压强越大，合成氨反应速率____，原料的转化率____，平衡混合物中氨的含量____ 条件 限制 压强越大，对材料的强度和设备的制造要求____，需要的动力____，大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益 实际 选择 目前，我国合成氨厂一般采用的压强为________________ 2.温度 理论 分析 温度越低，原料的利用率____，平衡混合物中氨的含量____ 条件 限制 温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间____，这在工业生产中是很不经济的 实际 选择 目前，合成氨在实际生产中一般采用的温度为______________ ℃ 3.催化剂 (1)原理分析：即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍进行得________。 (2)选用条件：目前，合成氨工业中普遍使用的是以________的多成分催化剂，又称______。 (3)选择催化剂的理由：①改变反应历程，____反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地发生反应。②为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过____。 4．浓度 (1)原理分析：在500 ℃和30 MPa时，平衡混合物中NH3的体积分数及平衡时N2和H2的转化率仍______。 (2)采取措施：采取________的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；应将NH3分离后的原料气________，并及时__________________，使反应物保持一定的浓度。 三、化工生产中适宜条件的选择 1．影响化学反应进行的因素 (1)参加反应的物质____、____和____等本身因素。 (2)____、____、____、催化剂等反应条件。 2．化学反应的调控 ◆名师点拨 合成氨的原理分析 (1)从合成氨的原理入手，从速率和平衡两个角度预测合成氨的适宜条件。 (2)从不同条件下达到平衡时氨的含量入手，分析压强和浓度的改变对氨的产率的影响。 (3)从反应条件的一致性出发，确定合成氨的适宜条件。 ◆特别提醒 (1)升高温度、增大压强、增大反应物浓度及使用催化剂等，都可以使合成氨的反应速率增大。 (2)降低温度、增大压强、增大反应物浓度等，有利于提高平衡混合物中氨的含量。 (3)催化剂可以增大反应速率，但不改变平衡混合物的组成。 ◆特别提醒 合成氨生产的工艺流程 ◆归纳总结 工业合成氨的适宜条件 条件 适宜条件 压强 10 MPa～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 铁触媒 浓度 及时从混合气中分离出氨，剩余气体循环使用；及时补充N2和H2 ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) 对于合成氨反应，达到平衡后： (1)升高温度，对正反应速率影响更大(　　　　) (2)增大压强，对正反应速率影响更大(　　　　) (3)减小反应物浓度，对逆反应速率影响更大(　　 　　) (4)使用催化剂，对逆反应速率影响更大(　　 　　) ◆名师点拨 选择适宜生产条件的基本思路 (1)从可逆性、反应前后气体体积的变化、焓变、熵变、反应的方向等角度分析反应的特点。 (2)根据反应特点，分析外界条件(温度、浓度、压强、催化剂等)对化学反应速率和限度的影响。 (3)从反应速率和限度的角度综合分析，充分考虑化工生产中动力、材料及设备实际情况等，选择适宜的生产条件。 探究一____合成氨反应中速率和平衡的综合调控 1913年，一个年产量7 000吨的合成氨工厂建成并投产，实现了合成氨的工业化生产。从此，合成氨成为化学工业中迅速发展的重要领域。合成氨反应的原理为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol。工业合成氨生产流程图示如下： [问题设计] (1)欲增大氨合成塔中化学反应速率，可采取哪些有效措施？ 提示：增大N2和H2的浓度、增大压强、升高温度、使用催化剂等。 (2)分离器的作用是分离出液氨，其目的是什么？ 提示：分离出液氨，减小生成物的浓度，促使平衡向生成NH3的方向移动。 工业合成氨中生产条件的控制 [例1] 下图所示为工业合成氨的流程图。下列说法不正确的是(　　) A．步骤①中净化可以防止催化剂中毒 B．产品液氨除可生产化肥外，还可作制冷剂 C．步骤③、④、⑤均有利于增大原料的转化率 D．步骤②中加压可以增大原料的转化率和反应速率 步骤①对原料气进行净化、干燥，获得纯净的N2和H2，经加压后在合成塔中进行催化反应，防止催化剂“中毒”，A正确；液氨可生产氮肥，由于液氨汽化吸收大量的热，可作制冷剂，B正确；步骤④和⑤有利于增大原料利用率，步骤③催化反应只增大反应速率，不能使平衡移动，故不能增大原料的转化率，C错误；加压可增大原料气的浓度，从而增大反应速率，并使平衡正向移动，增大原料的转化率，D正确。 1．合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是(　　) A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则反应速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越大 D．NH3液化分离有利于合成氨 增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，从而使反应速率增大，A正确；实际生产温度主要由催化剂的最佳活性温度决定，B正确；在实际生产中温度过高，催化剂失活，化学反应速率会减小，因此不是温度越高反应速率越大，C错误；液化分离NH3，减小生成物浓度，化学平衡正向移动，有利于合成氨，D正确。 探究二____形成多角度调控化学反应的思路 2022年10月31日15时37分，梦天实验舱由长征五号B遥四运载火箭在文昌航天发射场成功发射，并实现与空间站组合体交会对接，我国天宫空间站三舱T字构型组合体正式建成。空间站处理CO2的一种重要方法是将CO2收集、浓缩和还原，涉及反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0。 (3)结合化学反应速率和化学平衡，总结上述反应理想的反应条件。 提示：增大反应物浓度、增大压强、适宜温度、使用催化剂等。 [问题设计] (1)从焓变和熵变角度分析上述反应自发进行的条件。 提示：该反应的ΔH＜0、ΔS＜0，满足ΔG＝ΔH－TΔS＜0，低温下自发进行。 (2)欲增大化学反应速率，可采取哪些措施？欲增大CO2平衡转化率，可采取哪些措施？ 提示：增大反应物浓度、升高温度、增大压强、使用催化剂等；增大压强、增大H2的浓度、降低温度等。 1．工业生产条件选择的三个要素 (1)注意外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的一致性，还要考虑二者影响的矛盾性。 (2)注意温度、催化剂对化学反应速率影响的一致性，还要考虑催化剂的活性对温度的要求。 (3)注意理论条件的需要，还要考虑实际生产(设备条件、安全操作、经济成本等)的可能性。 2．工业生产中选择适宜生产条件的理论依据 外界 条件 有利于使反应速率增大的条件的控制 有利于平衡移动的条件的控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断补充反应物、及时分离出生成物 外界 条件 有利于使反应速率增大的条件的控制 有利于平衡移动的条件的控制 综合分析结果 催化剂 使用合适的催化剂 无影响 使用合适的催化剂 外界 条件 有利于使反应速率增大的条件的控制 有利于平衡移动的条件的控制 综合分析结果 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾化学反应速率和化学平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 兼顾实际生产条件，考虑催化剂的适宜温度 外界 条件 有利于使反应速率增大的条件的控制 有利于平衡移动的条件的控制 综合分析结果 压强 高压 (有气体参加) 气体分子数减小的反应 高压 在设备允许的前提下，尽量采取高压 气体分子数增大的反应 低压 兼顾化学反应速率和化学平衡 [例2] 在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是(　　) 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A． 从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多转化为三氧化硫，应选择的条件是450 ℃、10 MPa B．在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃原因是考虑催化剂的活性最佳 C．在实际生产中，为了增大SO2的转化率可以无限量通入空气 D．在实际生产中，采用的压强为常压，原因是常压时转化率已经很高，增大压强对设备及成本要求太高 由表格可知，450 ℃、10 MPa时，二氧化硫的转化率较高，因此为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是450 ℃、10 MPa，A正确；虽然从理论上讲，温度越低，SO2的平衡转化率越大，但温度低时SO2的反应速率小，且催化剂的活性低，在400～500 ℃时，催化剂的活性最佳，对生产最有利，因此选定的温度为400～500 ℃原因是考虑催化剂的活性最佳，B正确；在实际生产中，为了增大SO2的转化率，通入稍过量的空气，若空气的通入量过多，不仅会增大能源消耗，还会增大动力消耗，对设备的要求也会提高，C错误；常压下二氧化硫 的平衡转化率已经很高，虽然高压有利于增大原料的利用率，但高压对设备和动力的要求提高，成本增加，从经济效益考虑，常压对生产更有利，D正确。 2．利用反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－746.8 kJ/mol，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的反应速率和NO的转化率，采取的措施是(　　) A．降低温度 B．增大压强同时加催化剂 C．升高温度同时充入N2 D．及时将CO2和N2从反应体系中移走 降低温度，反应速率减小，平衡右移，NO转化率增大，A不符合题意；由平衡移动原理知，增大压强平衡右移，NO转化率增大，反应速率增大，加催化剂反应速率也增大，B符合题意；升高温度平衡左移，充入N2平衡左移，NO转化率降低，C不符合题意；及时将CO2和N2从反应体系中移走，平衡右移，NO的转化率增大，但是反应速率减小，D不符合题意。 1．下列有关合成氨工业的说法正确的是(　　) A．从合成塔出来的混合气体中，其中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无需考虑设备、条件 合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但将生成的NH3分离，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使氨的产率提高，A错误、B正确；合成氨工业选择400～500 ℃的温度，主要从反应速率和催化剂活性两方面考虑，合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，C错误；不论从反应速率还是化学平衡角度考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对材料的强度和设备的制造要求更高，需要动力也越大，因此一般选择10 MPa～30 MPa，D错误。 2．硫酸是最重要的无机化工原料，硫酸工业中涉及反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ/mol。下列关于此反应的条件选择不是基于勒夏特列原理的是(　　) A．按1∶1投入原料气 B．及时分离出SO3 C．增大体系的压强 D．在高温下进行反应 按1∶1投入原料气，O2过量，能使平衡正向移动，提高SO2的转化率，A不符合题意；及时分离出SO3，降低了SO3的浓度，平衡正向移动，提高SO2的转化率，B不符合题意；该反应是化学计量数减小的反应，增大压强时，平衡正向移动，提高SO2的转化率，C不符合题意；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于生产三氧化硫，之所以在高温下进行反应是由于温度升高，反应速率增大，无法用勒夏特列原理解释，D符合题意。 3．合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的CO，其反应为[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋　ΔH＜0，所得溶液经过处理可使铜氨液再生，重复利用。以下说法正确的是(　　) A．高温、低压条件有利于铜氨液再生 B．除CO的反应在任何温度下都能自发进行 C．合成塔使用热交换控制体系控制温度在400～500 ℃左右，主要目的是使合成氨反应平衡正向移动 D．合成氨过程中的加压、加催化剂都有利于提高原料的平衡转化率 根据铜氨液与CO、NH3的反应可知，需使铜氨液再生，使化学平衡向逆反应方向移动。由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，根据平衡移动原理可知，改变的外界条件是升高温度或减小压强，A正确；反应的反应热ΔH＜0，反应后气体分子数减小，ΔS＜0，根据体系的自由能ΔG＝ΔH－TΔS，只有在低温时，反应才能自发进行，B错误；该反应的正反应是放热反应，要使平衡正向移动，应该采用低温条件。合成塔使用热交换控制体系控制温度在400～500 ℃左右，主要目的是使催化剂铁触媒的活性达到最佳状态，C错误；使用催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但是不能使平衡移动，故使用催化剂无法提高原料的平衡转化率，D错误。 4．工业上制备硫酸最重要的一步是SO2的催化氧化，发生反应为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。为了增大反应速率，并有利于SO3的吸收，需要对原料混合气体预热，同时对SO3气体降温。通常采用如图所示的热交换器(中间为空心管道)。下列说法不正确的是(　　) A．使用热交换器可以充分利用能源 B．a、b、c三处气体的组成相同 C．a、b、c、d四处的气体中均含有SO2 D．预热原料混合气主要是为了提高SO2的平衡转化率 使用热交换器，充分进行热量交换，可以充分利用能源，A正确；从a处通入原料混合气体，经预热后原料混合气从b处流出，再从c处流入反应器，则a、b、c三处气体的组成相同，均为SO2和O2的混合气体，B正确；由于SO2→SO3的转化是可逆反应，故a、b、c、d四处的气体中均含有SO2，C正确；预热原料混合气，可提高反应的温度，增大反应速率，但不能增大SO2的平衡转化率，D错误。 5．目前哈伯法是工业合成氨的主要方式，其生产条件需要高温高压，为了有效降低能耗，过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，下图为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的能量变化图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 (1)氨气的脱附是________________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨反应的热化学方程式：____________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 (2)在________________下有利于提高合成氨的平衡转化率。 A．高温低压 B．高温高压 C．低温低压 D．低温高压 (3)用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤_________。 (4)合成氨反应在恒温恒容体系中进行，则其达到平衡的标志为________________(填字母)。 A．c(N2)∶c(H2)＝1∶3 B．单位时间内，消耗a mol N2的同时生成2a mol NH3 C．NH3的体积分数不再改变 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 E．2v正(NH3)＝v逆(N2) F．混合气体的总压强不再改变 (5)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为v＝k1p(N2) eq \f(p1.5（H2）,p（NH3）)－k2 eq \f(p（NH3）,p1.5（H2）)，v为反应的瞬时总速率，即正反应速率和逆反应速率之差，k1、k2分别是正、逆反应速率常数。已知：Kp是用平衡分压代替平衡浓度而得到的平衡常数(平衡分压＝总压×物质的量分数)，则合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Kp＝________________(用含k1、k2的代数式表示)。 答案：(1)吸热　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol　(2)D (3)2N*＋6H*===2NH eq \o\al(\s\up1(*),\s\do1(3))(或N*＋3H*===NH eq \o\al(\s\up1(*),\s\do1(3))) (4)CDF　(5) eq \f(k1,k2) (1)从图中可以看出，2NH eq \o\al(\s\up1(*),\s\do1(3))→2NH3(g)，需要吸收100 kJ的热量，则该过程是吸热过程；1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时，放出的热量为500 kJ－(100 kJ＋308 kJ)＝92 kJ，则合成氨反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol。 (2)合成氨反应是放热的、体积缩小的可逆反应，则在低温高压下有利于提高合成氨的平衡转化率，D符合题意。 (3)从图中可以看出，过渡态 Ⅱ 的活化能最大，此步反应为决速步，用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤：2N*＋6H*===2NH eq \o\al(\s\up1(*),\s\do1(3))(或N*＋3H*===NH eq \o\al(\s\up1(*),\s\do1(3)))。 (4)合成氨反应中，起始投入量c(N2)∶c(H2)＝1∶3，变化量c(N2)∶c(H2)＝1∶3，则不管反应是否达到平衡，始终存在c(N2)∶c(H2)＝1∶3，反应不一定达到平衡，A不符合题意；不管反应是否达到平衡，单位时间内，消耗a mol N2，总能生成2a mol NH3，所以反应不一定达平衡状态，B不符合题意；NH3的体积分数不再改变时，正、逆反应速 率相等，反应达平衡状态，C符合题意；反应前后混合气体的质量不变，物质的量不断发生改变，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡状态，D符合题意；2v正(NH3)＝v逆(N2)，反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，则反应未达平衡状态，E不符合题意；反应达平衡前，混合气体的体积不变，物质的量不断发生改变，则总压强不断发生改变，当混合气体的总压强不再改变时，反应达平衡状态，F符合题意。 (5)反应达平衡时，v＝k1p(N2) eq \f(p1.5（H2）,p（NH3）)－k2 eq \f(p（NH3）,p1.5（H2）)＝0，则 eq \f(p2（NH3）,p（N2）·p3（H2）)＝ eq \f(k1,k2)，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Kp＝ eq \f(p2（NH3）,p（N2）·p3（H2）)＝ eq \f(k1,k2)。 $$