Question

【題目】氨是最重要的氮肥，是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。德國人哈伯在1905年發(fā)明了合成氨的方法，其合成原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。密閉容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。

（1）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的濃度比是___________；N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是_____________。

（2）升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量____________，密度_____________。(填“變大”、“變小”或“不變”)

（3）當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持壓強(qiáng)不變，平衡將_____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。

（4）若容器恒容、絕熱，加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍，平衡將________(填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。達(dá)到新平衡后，容器內(nèi)溫度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原來的2倍。

Answer 1

【答案】 1∶3 1∶1 變小 不變 逆向 向左移動(dòng) 小于

【解析】試題分析：在密閉容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合發(fā)生下列反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=－92.4 kJ·mol-1，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(1)因?yàn)樵�始投料時(shí)N2和H2的物質(zhì)的量之比為1:3，在反應(yīng)過程中，兩者的變化量之比也是1:3，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的物質(zhì)的量之比必然還是1:3，所以其濃度比是1:3；轉(zhuǎn)化率等于變化量占起始量的百分?jǐn)?shù)，原始投料時(shí)N2和H2的物質(zhì)的量之比為1:3，兩者的變化量之比也是1:3，所以N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比是1:1。

(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，化學(xué)平衡將向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的總物質(zhì)的量增大，而質(zhì)量守恒，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小。因?yàn)橘|(zhì)量守恒、體積不變，所以密度不變。

(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持壓強(qiáng)不變，則容器的體積必須增大，反應(yīng)混合物中各組分的濃度都要減小，這相當(dāng)于減壓，化學(xué)平衡將氣體體積增大的方向移動(dòng)，即逆向)移動(dòng)。

(4)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍，平衡將向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向左移動(dòng)。達(dá)到新平衡后，容器內(nèi)溫度小于原來的2倍。