Question

把N₂和H₂按1∶1的物質(zhì)的量比混勻后分成四等份，分別同時充入A、B、C、D四個裝有催化劑的真空容器中(容器的容積固定)，在保持相同溫度的條件下，四個容器中的合成氨反應(yīng)相繼達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，分析表中(見下表)實驗數(shù)據(jù)后回答問題(用A、B、C、D填空)。

(1)都達(dá)到平衡時，         容器中NH₃的物質(zhì)的量所占的比例最大。

(2)達(dá)到平衡時所需時間最長的容器是         。

(3)四個容器容積由小到大的排列次序是         。

Answer 1

思路分析：先求出平衡時N₂或H₂的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率越大，說明壓強(qiáng)越大，體積越大，濃度越大，反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡時間越短，本題以N₂為標(biāo)準(zhǔn)，分別將B、C、D三個容器中平衡時的有關(guān)量換算成N₂的轉(zhuǎn)化率，然后根據(jù)轉(zhuǎn)化率的大小進(jìn)行有關(guān)量的比較。

設(shè)各容器起始時N₂、H₂的物質(zhì)的量均各為1 mol，達(dá)到平衡時轉(zhuǎn)化的N₂為x mol。

                            N₂+3H₂2NH₃

起始物質(zhì)的量(mol)  1      1             0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)  x      3x           2x

平衡物質(zhì)的量(mol) 1-x   1-3x         2x

==

C容器：=16，即=16

D容器：=17，即=17

B容器：由×100%=30%

可見，N₂的轉(zhuǎn)化率，α(A)＞α(D)＞α(B)＞α(C)

答案：(1)A  (2)C  (3)A＜D＜B＜C