Question

（1）在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?) ，此反應(yīng)規(guī)律符合下圖圖像。

①T₁       T₂   ,正反應(yīng)的△H       0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。

②P₁         P₂  , L為        。（填“固”或“液”或“氣”態(tài)）。

（2）合成氨的原理為：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  H＝-92．4 kJ／mol，該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E₂的變化是        (填“增大”、“減小”或“不變”)。②若在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量     92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③將1 mol N₂和3 mol H₂充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，此時欲提高該容器中H₂的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是          (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料氣      B．向容器中再充入一定量H₂

C．改變反應(yīng)的催化劑                  D．液化生成物分離出氨

④若在密閉容器中充入2molN₂和6molH₂反應(yīng)達(dá)平衡時N₂的轉(zhuǎn)化率為40%。若以NH₃作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH₃的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率分別為              mol、              。

 

Answer 1

【答案】

（共12分）（1）①＜、＜ ②＜、氣態(tài) （2）①減小 ②＜（以上各1分）

③AD ④4、60%（以上各2分）

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)圖像可知，當(dāng)壓強均為P₁時，溫度為T₂的曲線首先達(dá)到平衡狀態(tài)，這說明溫度是T₂＞T₁。但溫度高，R的含量低，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0。

②根據(jù)圖像可知，當(dāng)溫度均為T₁時，壓強為P₂的曲線首先達(dá)到平衡狀態(tài)，這說明P₂＞P₁。但壓強高，R的含量低，這說明增大越強平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正方應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，即L一定是氣態(tài)。

（2）①催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)熱，所以在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大。由于E₁減小，反應(yīng)熱不變，所以E₂的變化一定是減小。

②由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此若在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，不可能生成2mol氨氣，因此在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量＜92.4kJ。

③A、向容器中按原比例再充入原料氣，相當(dāng)于增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，A正確；B、向容器中再充入一定量H₂，平衡向正反應(yīng)方向，但氫氣轉(zhuǎn)化率降低，B不正確；C、改變反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)速率變化，平衡狀態(tài)不變，則氫氣的轉(zhuǎn)化率不變，C不正確；D、液化生成物分離出氨，降低生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，D正確，答案選AD。

④若在密閉容器中充入2molN₂和6molH₂反應(yīng)達(dá)平衡時N₂的轉(zhuǎn)化率為40%。若以NH₃作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，這說明平衡應(yīng)該是等效的。由于溫度和容器容積不變，則氨氣的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為氮氣和氫氣應(yīng)該是2mol和6mol，所以需要氨氣的物質(zhì)的量是4mol；平衡時生成氨氣的物質(zhì)的量是2mol×40%×2＝1.6mol，因此如果從4mol氨氣開始建立平衡狀態(tài)，則氨氣的轉(zhuǎn)化率是＝×100%=60%。

考點：考查外界條件對平衡狀態(tài)的影響、圖像識別；反應(yīng)熱與轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算以及等效平衡的應(yīng)用等