Question

(18分)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(yīng)N₂+3H₂2NH₃，并分別在t秒時測定其中NH₃的體積分數(shù)，繪圖如右：

(1)A，B，C，D，E五點中，尚未達到化學(xué)平衡狀態(tài)的點是                   。

(2) 向一恒容容器中加入1 mol N₂ 和3 mol H₂，T₃時，測得體系壓強為原來的7/8，并放出23.1 kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為               。

(3)當(dāng)上述反應(yīng)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(yīng)速率和平衡角度說明理由。

                                                                  。

 

Answer 1

【答案】

(1) AB     (2)     (3)BCFG

(4) AC段，反應(yīng)開始時溫度升高，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)向正反應(yīng)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(yīng)方向移動NH₃％變小

【解析】

試題分析：（1）N₂、H₂合成NH₃反應(yīng)是放熱的，升高溫度平衡逆向移動，NH₃的百分含量降低，所以升高溫度NH₃的百分含量升高，說明反應(yīng)未答平衡。因此AB兩點是未達到平衡的點。

（2）           N₂   +    3H₂     =     2NH₃

        起始   1mol       3mol            0

        反應(yīng)   xmol      3xmol          2xmol

        T₃時  (1-x)mol   (3-3x)mol        2xmol

        根據(jù)T₃時體系壓強為原來的7/8，則有，所以x=0.25mol。

所以生成0.5molNH₃放熱23.1 kJ，則熱化學(xué)方程式為N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol。

（3）根據(jù)N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol可知，增大壓強，降低溫度，吸收氨氣，通入氮氣，都可以增加氨氣的產(chǎn)率。

（4）從AC段可以看出平衡正向移動，說明反應(yīng)沒有達到平衡，所以升高溫度扔正向移動，CE段可以看出平衡逆向移動，說明反應(yīng)達到平衡，升高溫度平衡逆向移動。

考點：化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)熱

點評：本題綜合性強，主要考查學(xué)生分析問題的能力，是高考的熱點習(xí)題。