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，

I．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)测得反应放出的热量_____92.4kJ (填“小于”，“大于”或“等于”)

(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。

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

(1)t₁、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～t₁B．t₂～t₃ C．t₃～t₄D．t₄～t₅

Answer

小于 变小 逆向 向左移动 小于 升温 加入催化剂 减压 A

【解析】

I．(1)氮气和氢气合成氨的反应为可逆反应，1mol N2和3 mol H2反应生成的NH3的物质的量小于2mol，所以放出的热量小于92.4kJ；

(2)该反应焓变小于0，所以正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，气体的物质的量增加，而气体的总质量不变，所以平均相对分子质量变小；

(3)保持压强不变充入氩气，参与反应各物质浓度减小，相当于减小压强，该反应正反应为气体系数减小的反应，减小压强平衡逆向移动；

(4)该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向左移动；升高温度时平衡会逆向移动吸收部分热量，所以达到新平衡后，容器内温度小于原来的2倍；

II．(1)t1时刻改变条件后，正逆反应速率均瞬间增大，且平衡逆向移动，该反应为放热反应，所以升高温度可以使正逆反应速率增大，同时平衡逆向移动；

t3时刻改变条件后，正逆反应速率均瞬间增大，且平衡不移动，所以时加入了催化剂；

t4时刻改变条件后，正逆反应速率均瞬间减小，且平衡逆向移动，该反应为气体减少的反应，所以增大体积减小压强可以使正逆反应速率减小，同时平衡逆向移动；

(2)据图可知t1～t2  、t4～t5  时段平衡均逆向移动，氨的百分含量减小，t3～t4  时段平衡不移动，所以t0～t1  时段内氨的百分含量最高，故选A。