Question

在容積不同的多個密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N₂和H₂，在不同溫度下，同時發(fā)生反應N₂+3H₂?2NH₃，并分別在t秒時測定其中NH₃的體積分數(shù)，繪圖如圖：
（1）A，B，C，D，E五點中，尚未達到化學平衡狀態(tài)的點是

 

．
（2）向一恒容容器中加入1mol N₂和3mol H₂，T₃時，測得體系壓強為原來的

7

8

，并放出23.1kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式為

 

．
（3）當上述反應處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高NH₃
產(chǎn)率的有

 

（填字母）
A  升高溫度     B  降低溫度    C  增大壓強   D  減小壓強
E  加入催化劑   F  吸收NH₃     G 通入N₂
（4）AC段的曲線和CE段曲線變化趨勢相反，試從反應速率和平衡角度說明理由．

 

．

Answer 1

分析：（1）當NH₃的體積分數(shù)最大時達到平衡狀態(tài)，AB為氨氣增大的階段，不是平衡狀態(tài)；DE是升高溫度平衡逆移后的平衡狀態(tài)；
（2）根據(jù)體系壓強變化，求出參加反應的氮氣的量，再根據(jù)熱量求出反應熱，寫出熱化學方程式；
（3）當上述反應處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高NH₃產(chǎn)率，即平衡正移，據(jù)此分析；
（4）AC段的曲線未達到平衡，CE段曲線達到平衡后升溫平衡逆移；

解答：解：（1）當NH₃的體積分數(shù)最大時達到平衡狀態(tài)，AB為氨氣增大的階段，不是平衡狀態(tài)；DE是升高溫度平衡逆移后的平衡狀態(tài)；故AB不是平衡狀態(tài)，故答案為：AB；
（2）設參加反應的氮氣為xmol
                N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）   1        3          0     
變化量（mol）   x        3x         2x
平衡量（mol）  1-x       3-3x       2x
容器內(nèi)氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?span id="bt1zbx9" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

7

8

，即氣體的物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?span id="ltzfl9h" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

7

8

，則

1-x+3-3x+ 2x

1+3

=

7

8

，則x=0.25
根據(jù)參加反應的物質(zhì)的量之比等于放出的熱量比，得：

1mol

0.25mol

=

Q

23.1kJ

，所以Q=92.4KJ，即1molN₂參加反應放出熱量為92.4KJ，所以其熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂ （g）═2NH₃ （g）△H=-92.4 kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂ （g）═2NH₃ （g）△H=-92.4 kJ/mol；
（3）當上述反應處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高NH₃產(chǎn)率，即平衡正移；B 降低溫度 C 增大壓強  F 吸收NH₃ G 通入N₂ 都看以使平衡正移，故BCFG正確，故答案為：BCFG；
（4）AC段的曲線反應開始時反應物濃度大，溫度升高，反應速率增大，反應向正反應方向進行，生成NH₃，氨氣的濃度逐漸增大，CE段已經(jīng)達到平衡，升高溫度使平衡向逆反應方向移動，NH₃%變小，
故答案為：AC段，反應開始時溫度升高，反應速率增大，反應向正反應方向進行，生成NH₃；CE段，已經(jīng)達到平衡，升高溫度使平衡向逆反應方向移動NH₃%變�。�

點評：本題考查了化學平衡的三部曲計算方法，影響化學平衡的因素等，題目難度中．