Question

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)ΔH=-92.4 kJ·mol^-1,

（1）在密闭容器中，投入1mol N₂和3 mol H₂在催化剂作用下发生反应:

①当反应达到平衡时，N₂和H₂的浓度比是__________

②升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量________。(填“变大”、“变小”或“不变”)

③当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将_______ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

④若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将____________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。

（2）该反应  N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=﹣92.4kJ/mol 在一密闭容器中发生，下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。

①t₁、t₃、t₄时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？

t₁______________，t₃_____________，t₄___________。

②下列时间段中，氨的百分含量最高的是______

A．0～t₁     B．t₂～t₃ C．t₃～t₄     D．t₄～t₅

Answer

1:3 变小 逆向 向左移动 小于 升高温度 使用催化剂 减小压强 A

【解析】

（1）①加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比,无论反应到什么程度,由于变化量之比也等于化学计量数之比，剩余的氮气和氢气的N2和H2的浓度比等于其物质的量之比，即1:3；综上所述，本题答案是：1:3。

②该反应放热，升温,平衡逆向移动,气体物质的量增大，质量不变,由于气体的平均相对分子质量=m（总）/n(总) ，所以混合气体的平均相对分子质量变小；综上所述，本题答案是：变小。
③充入氩气并保持压强不变,体积变大，相关气体的分压变小，相当于减小压强，平衡向体积增大的逆向移动；综上所述，本题答案是：逆向。
④升温,平衡向吸热的逆向移动，使体系温度降低，温度比原来温度高但是要小于原来的2倍；因此，本题正确答案是:向左移动；小于。

（2）由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,可以知道,该反应为放热反应,且为气体体积减小的反应,则
①由图可以知道,t1正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为升高温度；
由图可以知道,t3正逆反应速率同等程度的增大,改变条件应为使用催化剂；
由图可以知道,t4时正逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为减小压强；
因此，本题正确答案是：升高温度，使用催化剂，减小压强。

(2)由图可以知道,t1平衡逆向移动,t3不移动,t4平衡逆向移动,均使氨气的含量减少,则0～t1氨气的含量最大, A正确；因此，本题正确答案是:A。