Question

（9分）合成氨對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國防建設均具有重要意義。

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1

T1℃時，在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應的各物質(zhì)濃度變化曲線如下圖所示：

請回答：

（1）若反應起始時n(N2)為1mol、n(H2)為3mol，則反應達到平衡時，放出的熱量 （填“＝”或“＜”或“＞”）92 kJ

（2）表示N2 濃度變化的曲線是 （填濃度變化曲線代號“A”或“B”或“C”）。

（3）用H2 濃度的變化表示該反應在0~25min末的速率是 mol·L-1·min-1。

（4）若該反應在一定條件下于25 min末達到平衡狀態(tài)，則

①此時平衡常數(shù)K = 。

②保持該反應條件不變至第30 min末，將溫度由T1℃升高到T2℃，則反應在第40min末再次達到平衡，在此過程中H2濃度變化了1.5 mol·L-1，請在圖中畫出從第25 min末 ～ 45min末NH3濃度的變化曲線。

 

Answer 1

(9分)

（1）＜ (1分)

（2）C (1分)

（3）0.12 或 (2分)

（4）①或0.15 (2分)

② (3分，每段各1分)

【解析】

試題分析：（1）因為N2與H2的反應為可逆反應，所以1mol N2與3mol H2只能反應一部分，則放出的熱量<92kJ。

（2）N2、H2、NH3的轉(zhuǎn)化濃度之比為1:3:2，所以符合N2濃度變化的曲線為C。

（3）用H2 濃度的變化表示該反應在0~25min末的速率v（H2）=（6.0mol?L?1—3.0mol?L?1）÷25min=0.12 或 mol·L-1·min-1。

（4）①平衡常數(shù)K =c2（NH3）÷[c（N2）?c3（H2）]=2.02÷（1.0×3.03）=或0.15。

②25min～30min為化學平衡階段，NH3的濃度不變；30～35min，平衡向逆反應方向移動，NH3的濃度由2.0mol?L?1減少至1.0mol?L?1，40min～45min為化學平衡狀態(tài)，NH3的濃度不變，可畫出變化曲線。

考點：本題考查可逆反應、圖像的分析及繪畫、化學反應速率和平衡常數(shù)的計算。