Question

合成氨對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國防建設均具有重要意義．N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1
T₁℃時，在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應的各物質(zhì)濃度變化曲線如圖所示：
請回答：
（1）若反應起始時n（N₂）為1mol、n（H₂）為3mol，則反應達到平衡時，放出的熱量

 

（填“=”或“＜”或“＞”）92kJ
（2）表示N₂ 濃度變化的曲線是

 

（填濃度變化曲線代號“A”或“B”或“C”）．
（3）用H₂ 濃度的變化表示該反應在0～25min末的速率是

 

mol?L^-1?min^-1．
（4）若該反應在一定條件下于25min末達到平衡狀態(tài)，則
①此時平衡常數(shù)K=

 

．
②保持該反應條件不變至第30min末，將溫度由T₁℃升高到T₂℃，則反應在第40min末再次達到平衡，在此過程中H₂濃度變化了1.5mol?L^-1，請在圖中畫出從第25min末～45min末NH₃濃度的變化曲線．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：

分析：（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1表示1molN₂（g）和3mol3H₂（g）完全轉(zhuǎn)化為2molNH₃（g）時放出92KJ熱量，而可逆反應不能進行徹底，放出的熱量少于反應熱表示的熱量；
（2）根據(jù)反應物的變化趨勢判斷反應物和生成物再根據(jù)計量數(shù)之比確定具體物質(zhì)；
（3）由圖可知，平衡時△c（A）=3mol/L、△c（B）=2mol/L、△c（C）=1mol/L，故△c（A）：△c（B）：△c（C）=3：2：1，故A代表氫氣、B代表氨氣、C代表氮氣，根據(jù)v=

△c

△t

計算v（H₂）；
（4）①由可知平衡時各組分的平衡濃度，c（H₂）=3mol/L、c（N₂）=1mol/L、c（NH₃）=2mol/L，代入平衡常數(shù)表達式計算；
②升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，也就量向平衡向氨氣濃度減小的方向移動，平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5mol/L，則氨氣濃度變化1mol/L，由此作出圖象．

解答： 解：（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1表示1molN₂（g）和3mol3H₂（g）完全轉(zhuǎn)化為2molNH₃（g）時放出92KJ熱量，而N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）是可逆反應，不能進行徹底，反應起始時n（N₂）為1mol、n（H₂）為3mol，放出的熱量小于92KJ，故答案為：＜；
（2）由圖可知，平衡時△c（A）=3mol/L、△c（B）=2mol/L、△c（C）=1mol/L，故△c（A）：△c（B）：△c（C）=3：2：1，故A代表氫氣、B代表氨氣、C代表氮氣，
故答案為：C；
（3）由（2）分析知平衡時△c（A）=3mol/L，A代表氫氣，故v（H₂）=

3mol/L

25min

=0.12 mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.12；
（4）①由可知平衡時各組分的平衡濃度，c（H₂）=3mol/L、c（N₂）=1mol/L、c（NH₃）=2mol/L，故平衡常數(shù)k=

22

1×33

=0.15，故答案為：0.15；
②升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，也就量向平衡向氨氣濃度減小的方向移動，平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5mol/L，則氨氣濃度變化1mol/L，由此作出圖象為，故答案為：．

點評：本題考查較綜合，涉及知識點較多，注意通過圖象分析化學反應速率、化學平衡及計算問題，需要學生較強的觀察能力及思維能力，難度較大．