Question

合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義．根據(jù)已學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（1）對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0，673K，30MPa下n（NH₃）和n（H₂）隨時(shí)間變化的關(guān)系如右下圖所示．

下列敘述正確的是　　（填選項(xiàng)）．

A．點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大

B．點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡

C．點(diǎn)d（t₁時(shí)刻）和點(diǎn)e（t₂時(shí)刻）處n（N₂）不一樣

D．其他條件不變，773K下反應(yīng)至t₁時(shí)刻，n（H₂）比上圖中d點(diǎn)的值大

（2）已知N₂（g）+3H₂ （g）═2NH₃（g）△H=﹣92.4kJ•mol^﹣1

①合成氨工業(yè)采取的下列措施不可用平衡移動(dòng)原理解釋的是　　（填選項(xiàng)）．

A．采用較高壓強(qiáng)（20MPa～50MPa）

B．采用500℃的高溫

C．用鐵觸媒作催化劑

D．將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)

②合成氨工業(yè)中采用了較高壓強(qiáng)（20MPa～50MPa），而沒(méi)有采用100MPa或者更大壓強(qiáng)，試解釋沒(méi)有這么做的理由　　．

③在容積均為2L（容器體積不可變）的甲、乙兩個(gè)容器中，分別加入2molN₂、6molH₂和1molN₂、3molH₂，在相同溫度、催化劑下使其反應(yīng)．最終達(dá)到平衡后，兩容器N₂轉(zhuǎn)化率分別為α_甲、α_乙，則甲容器中平衡常數(shù)表達(dá)式為　　（用含α_甲的代數(shù)式表示，化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)式），此時(shí)α_甲　　α_乙（填“＞”、“＜”“=”）．

Answer 1

考點(diǎn)：

物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)；化學(xué)平衡移動(dòng)原理；化學(xué)平衡的計(jì)算．.
專(zhuān)題：	化學(xué)平衡專(zhuān)題．
分析：	（1）在N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）反應(yīng)中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的物質(zhì)的量逐漸減少，生成物的物質(zhì)的量逐漸增多，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物的生成物的物質(zhì)的量不再改變，曲線(xiàn)為水平直線(xiàn)，以此判斷題中各項(xiàng)； （2）①勒沙特列原理是如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，勒沙特列原理適用的對(duì)象應(yīng)存在可逆過(guò)程，如與可逆過(guò)程無(wú)關(guān)，與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)，則不能用勒沙特列原理解釋?zhuān)?/p> ②考慮工業(yè)生產(chǎn)成本和技術(shù)問(wèn)題； ③根據(jù)三段式計(jì)算各組分的濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式計(jì)算．
解答：	解：（1）A．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度之間減小，反應(yīng)速率逐漸減小，則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)大，故A正確； B．c點(diǎn)反應(yīng)物和生成物物質(zhì)的量仍在變化，沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤； C．d點(diǎn)和e點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，n（N2）不變，d點(diǎn)和e點(diǎn)n（N2）相等，故C錯(cuò)誤； D．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，氫氣的物質(zhì)的量增大，故D正確； 故答案為：A、D； （2）①A、高于常壓，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡會(huì)正向移動(dòng)，有利于氨氣的合成，能用勒沙特列原理解釋?zhuān)�故錯(cuò)誤； B、500℃的高溫，不有利于氨氣的合成，但是可以提高催化劑的催化活性，不能用勒沙特列原理解釋?zhuān)�故正確； C、鐵觸媒作催化劑，不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，不能用勒沙特列原理解釋?zhuān)�故正確； D、將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)到合成塔中，都會(huì)使得化學(xué)平衡正向移動(dòng)，有利于氨的合成，能用勒沙特列原理解釋?zhuān)�故錯(cuò)誤； 故選B、C； ②雖然增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡會(huì)正向移動(dòng)，有利于氨氣的合成，但是壓強(qiáng)越大，消耗的動(dòng)力越大，對(duì)設(shè)備的要求越高，而總體經(jīng)濟(jì)效益提高不大， 故答案為：壓強(qiáng)越大，消耗的動(dòng)力越大，對(duì)設(shè)備的要求越高，而總體經(jīng)濟(jì)效益提高不大； ③N2（g）+3H2（g）═2NH3（g） 起始（mol/L）    1        3        0 變化（mol/L）    x        3x       2x 平衡（mol/L）    1﹣x      3﹣3x     2x N2轉(zhuǎn)化率分別為α甲=，x=α甲， 平衡常數(shù)K===， 甲的壓強(qiáng)大于乙的壓強(qiáng)，平衡右移，N2轉(zhuǎn)化率增大，故α甲＞α乙， 故答案為：；＞．
點(diǎn)評(píng)：	本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、影響平衡的因素等，注重高考�？疾辄c(diǎn)的考查，題目難度中等．