Question

（12分）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究元素及其化合物的反應(yīng)有重要意義。

工業(yè)合成氨過程中，N2和H2反應(yīng)生成NH3：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)�；旌象w系中NH3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。根據(jù)圖示回答下列問題：

（1）N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的ΔH________0(填“>”或“<”)。

（2）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡_______移動(填“向左”、“向右”或“不移動”) 。

（3）若溫度為T1時，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，v正_____v逆(填“>”、“<”或“＝”)。

（4）在體積為5 L的恒溫、恒容密閉容器中，起始時投入2 mol N2、3 mol H2，經(jīng)過10 s達(dá)到平衡，測得平衡時NH3的物質(zhì)的量為0.8 mol。

①達(dá)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率＝________。

②容器中反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖。

t2時改變了某一種條件，改變的條件可能是__________、____________________(填寫兩項(xiàng))。

 

Answer 1

（12分）每個空2分

（1）＜ （2）向左 （3）＞ （4）①20% ②升高溫度 增大氨的濃度

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，隨著溫度的升高，NH3的百分含量逐漸減小，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH < 0。

（2）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，反應(yīng)體系中氣體壓強(qiáng)減小，平衡向氣體系數(shù)增大的方向移動，即向向左移動。

（3）狀態(tài)D在NH3的百分含量曲線以下，說明NH3的百分含量小于平衡時NH3的百分含量，反應(yīng)正在向右進(jìn)行，所以v正 > v逆。

（4）①根據(jù)“三段式”進(jìn)行計(jì)算，N2 + 3H2 2NH3

起始物質(zhì)的量（mol） 2 3 0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol） 0.4 1.2 0.8

平衡物質(zhì)的量（mol） 1.6 1.8 0.8

則N2的轉(zhuǎn)化率=0.4mol÷2mol×100%=20%。

②根據(jù)圖像可知t2時逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，因?yàn)镹2與H2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以改變的條件可能是：升高溫度或增大氨的濃度。

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、圖像的分析、化學(xué)計(jì)算。