Question

在一定溫度下，向容積不變的容器中加入2 mol N₂、8 mol H₂及固體催化劑，使之反應(yīng)。已知：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)；△H=－92.2 kJ·mol^－1。平衡時(shí)，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的80%。

(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量        。

  A．小于92.2 kJ         B．等于92.2 kJ         C．大于92.2 kJ

(2)保持同一溫度，在相同的容器中，若起始時(shí)加入2 mol NH₃、1mol H₂及固體催化劑，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)        。

  A．等于0.25            B．大于0.25           C．小于0.25

(3)保持同一溫度，在相同的容器中，起始通入一定物質(zhì)的量N₂、H₂、NH₃，欲使平衡時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)一定等于0.25。且起始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，

則充入N₂的物質(zhì)的量a(mol)的取值范圍是           。

(4)右圖是T_l℃時(shí)容器中NH₃的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線，

  請?jiān)谠搱D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)在T₂℃(T₂>T₁)時(shí)n(NH₃)的變化

曲線。

Answer 1

(1)B(1分)        (2)C(1分)        (3)1mol<a<2mol(2分)

(4)  （2分）

解析:

本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，(1)設(shè)反應(yīng)消耗了amol的N₂，則有

N₂(g )   +  3H₂(g)2NH₃(g)；

起始量   2 mol      8 mol      0 mol

變化量   amol       3amol      2amol

平衡量   (2-a)mol   (8-3a)mol   2amol

由題意可得：(10-2a)/10=80%，得a=1,即消耗了1mol的N₂，生成了2molNH₃，放出熱量為92.2 kJ，B正確；

(2)將氨氣按反應(yīng)轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則相當(dāng)于起始量為1molN₂和4molH₂，相當(dāng)于上述起始量的一半，則壓強(qiáng)是原來的一半，壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH₃的百分含量減小，即小于2/8=25%，選C。

(3)達(dá)平衡時(shí)，N₂、H₂、NH₃的量分別為1molN₂、5molH₂、2molNH₃，要使反應(yīng)向起反應(yīng)方向進(jìn)行，則起始的N₂的量應(yīng)大于1mol，由于是恒溫恒容體積不相等反應(yīng)的等效平衡，經(jīng)轉(zhuǎn)化后，所有對應(yīng)量要相等，故N₂的投入量不能超過2mol，即1mol<a<2mol。

（4）由于T₂>T₁，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)NH₃的百分含量減小，但溫度升高，速率增大，達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，故圖象為。