Question

（9分）氫氣是工業(yè)上重要的原料。

（1）氫氣用于工業(yè)合成氨  N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol^-1。

①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示，其中t₂  ﹑t₄  ﹑t₅ ﹑t₇時(shí)刻所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是

t₂           t₄         t₅         t₇      。

②溫度為T℃時(shí)，將2amolH₂和amolN₂放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測得N₂的轉(zhuǎn)化率為50﹪，此時(shí)放出熱量46.1 kJ。則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為            。

（2）在容積相同的兩密閉容器A和B中，保持溫度為423K，同時(shí)向A、B中分別加入1mol及2mol碘化氫待反應(yīng)：2HI(g)H₂(g)+I₂(g)  達(dá)到平衡后，平衡時(shí)I₂的濃度c(I₂)_A       c(I₂)_B   ；平衡時(shí)HI的分解率α_A      α_B  ；平衡時(shí)H₂在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)A      B （填寫“＞”“＜”“＝”）

 

Answer 1

(9分)（1）①t₂ 增大N₂或H₂的濃度t₄  加入催化劑

t₅   減小NH₃濃度     t₇   降溫    ②   4.0   （2分）

（2）  ＜    ；   ＝  ；   ＝  （其余1分1空）

解析:（1）①t2時(shí)刻正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，說明是增大了反應(yīng)物的濃度；t4時(shí)正逆速率等倍數(shù)增大，說明了是加了催化劑；同理，t5是減少了產(chǎn)物濃度所致；t7時(shí)，正逆速率都減小，且相對正反應(yīng)速率大，說明正向移動(dòng)，應(yīng)該是降低溫度所致。

②N₂(g)+ 3H₂(g)  2NH₃(g)；ΔH =-92.2 kJ·mol^-1

0.5a     1.5a       a            -46.21kJ

可知：a=1，

N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)

初始n：    1       2            0

△n:       0.5     1.5          1

平衡n：  0.5     0.5          1

由

（2）可用下圖來示意

初始態(tài)            平衡

可把B的容積擴(kuò)大一倍，虛擬出一個(gè)B的平衡狀態(tài)，它應(yīng)該與A的平衡狀態(tài)相比：除了體積大一倍以外，其它諸如各物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率完全符合，再把這個(gè)虛擬出的狀態(tài)壓縮到最終態(tài)，由于平衡兩邊的氣體系數(shù)和相等，故平衡不移動(dòng)，但各物質(zhì)濃度應(yīng)該是A平衡狀態(tài)的兩倍。