Question

18．某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反應(yīng)的影響．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）
①比較在a、b、c三點(diǎn)N₂的轉(zhuǎn)化率最高的是c（填字母）．
②在起始體系中加入N₂的物質(zhì)的量為$\frac{n}{3}$mol時(shí)，反應(yīng)后氨的百分含量最大，若容器容積為1L，n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下（T₂），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.08．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 ①增加氫氣的物質(zhì)的量化學(xué)平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng)；
②當(dāng)反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)生成物的百分含量最大；化學(xué)平衡狀態(tài)是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大、生成物的產(chǎn)率最大；先求出各自的平衡濃度，然后根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{{c}^{3}（{H}_{2}）．c（{N}_{2}）}$計(jì)算．

解答 解：①氫氣的物質(zhì)的量越多，化學(xué)平衡越向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率越大，a、b、c點(diǎn)氫氣物質(zhì)的量大小順序是a＜b＜c，所以氮?dú)廪D(zhuǎn)化率大小順序是c＞b＞a，故答案為：c；
②當(dāng)?shù)獨(dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比為1：3時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)氨的百分含量最大，平衡點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物的產(chǎn)率最大，據(jù)圖示，當(dāng)平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為n，故加入N₂的物質(zhì)的量為$\frac{n}{3}$，當(dāng)n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為60%，故起始氮?dú)鉂舛葹?，mol/l，變化的氫氣濃度為1.8mol/l，變化的氮?dú)鉂舛葹?.6mol/l，平衡時(shí)氮?dú)�、氫氣、氨氣的濃度分別是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l，化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{{c}^{3}（{H}_{2}）．c（{N}_{2}）}$=$\frac{1．{2}^{2}}{0.4×1．{2}^{3}}$=2.08，
故答案為：$\frac{n}{3}$；2.08．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)影響，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，注意：當(dāng)反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比等于計(jì)量數(shù)之比時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同、產(chǎn)物的含量最大，題目難度不大．