Question

17．對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g）（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)），在673K，30MPa下n（NH₃）和n（H₂）隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）a點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率＞逆反應(yīng)速率，c點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）d點(diǎn)處n（N₂）=（填“＞”，“＜”或“=”）e點(diǎn)處n（N₂），原因是d點(diǎn)和e點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，n（N₂）不變，即d點(diǎn)和e點(diǎn)n（N₂）相等．
（3）起始時(shí)加入氫氣的物質(zhì)的量為1.3mol．
（4）若溫度、壓強(qiáng)不變，反應(yīng)在加入催化劑條件下進(jìn)行，在圖中的基礎(chǔ)上畫出n（NH₃）和n（H₂）隨時(shí)間變化的關(guān)系圖．

Answer 1

分析 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)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的生成物的物質(zhì)的量不再改變，曲線為水平直線，
（1）圖象分析可知，a點(diǎn)氨氣和氫氣物質(zhì)的量隨時(shí)間發(fā)生變化，說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)氫氣物質(zhì)的量減小，氨氣物質(zhì)的量增加，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，c點(diǎn)后氨氣和氫氣物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相同；
（2）起始量一定，de點(diǎn)氨氣和氫氣我知道了不隨時(shí)間變化是化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)氮?dú)馕镔|(zhì)的量不變；
（3）結(jié)合化學(xué)平衡三行計(jì)算列式計(jì)算得到氫氣起始量；
（4）催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)氨氣和氫氣物質(zhì)的量不變，變化的斜率增大了，達(dá)到平衡所需時(shí)間少了，據(jù)此畫出變化的曲線；

解答 解：（1）圖象分析可知，a點(diǎn)氨氣和氫氣物質(zhì)的量隨時(shí)間發(fā)生變化，說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)氫氣物質(zhì)的量減小，氨氣物質(zhì)的量增加，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，a點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率＞逆反應(yīng)速率，c點(diǎn)后氨氣和氫氣物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相同，
c點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，故答案為：＞，=；
（2）起始量一定，de點(diǎn)氨氣和氫氣我知道了不隨時(shí)間變化是化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)氮?dú)馕镔|(zhì)的量不變，d點(diǎn)和e點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，n（N₂）不變，即d點(diǎn)和e點(diǎn)n（N₂）相等，
故答案為：d點(diǎn)和e點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，n（N₂）不變，即d點(diǎn)和e點(diǎn)n（N₂）相等；
（3）N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g）
起始量（mol）         1.3               0
變化量（mol） 0.3     0.9              0.6
平衡量（mol）         0.4              0.6
氫氣起始量為1.3mol，
故答案為：1.3；
（4）催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)氨氣和氫氣物質(zhì)的量不變，變化的斜率增大了，達(dá)到平衡所需時(shí)間減少，圖象為：
，
故答案為：；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了圖象分析方法，化學(xué)平衡的建立過程和平衡的特征理解應(yīng)用，注意圖象的繪制要點(diǎn)是水流中等平衡不變，題目難度中等．