Question

【題目】合成氨工業(yè)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈產(chǎn)業(yè)。其原理如下：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H〈 0 。

（1）在恒溫恒容裝置中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，各組分濃度-時(shí)間圖像如圖1所示。

① 表示H2濃度變化的曲線是 （填序號(hào)）。

② 前25min 內(nèi)，用NH3濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是 。

（2）某學(xué)習(xí)小組研究：在其他條件不變的情況下，研究改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)該合成氨反應(yīng)的影響．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）

①比較T1 T2 （填“>”，“<”, “=”）。

②比較在a、b、c三點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率最高的是 ；H2的百分含量最高的是 （填字母）。

③在起始體系中加入N2的物質(zhì)的量為 mol時(shí)（用含n的代數(shù)式表示），反應(yīng)后氨的百分含量最大；若容器容積為1L，n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則在T2條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）①A；②0.08mol/（L·min）；

（2）①>；②C，C；③n/3，2.08。

【解析】

試題分析：（1）①氫氣是反應(yīng)物，因此從A和C中選擇，A達(dá)到平衡消耗的物質(zhì)的量濃度為（6－3）mol·L－1=3mol·L－1，C曲線物質(zhì)的量濃度的變化（2－1）mol·L－1=1mol·L－1，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)，A曲線表示氫氣濃度變化；②B曲線表示NH3的濃度變化，v（NH3）=2/25mol/（L·min）=0.08mol/（L·min）；（2）①n點(diǎn)達(dá)到平衡，看n點(diǎn)以后，正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)減小，即T1>T2；②氫氣量越多N2的轉(zhuǎn)化率越高，即c點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率最高，c點(diǎn)氫氣百分含量最高；③按照化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)投入時(shí)，NH3的百分含量越高，即n（N2）=n/3mol，

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起始： 1 3 0

變化：0.6 1.8 1.2

平衡：0.4 1.2 1.2

根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的表達(dá)式，K=c2（NH3）/[c3（H2）×c（N2）]=1.22/（1.23×0.4）=2.08。