Question

（1）在密闭容器中进行下列反应：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?) ，此反应规律符合下图图像。

①T₁       T₂   ,正反应的△H       0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。

②P₁         P₂  , L为        。（填“固”或“液”或“气”态）。

（2）合成氨的原理为：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  H＝-92．4 kJ／mol，该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₂的变化是        (填“增大”、“减小”或“不变”)。②若在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定条件下充分反应，放出的热量     92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③将1 mol N₂和3 mol H₂充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，此时欲提高该容器中H₂的转化率，下列措施可行的是          (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气      B．向容器中再充入一定量H₂

C．改变反应的催化剂                  D．液化生成物分离出氨

④若在密闭容器中充入2molN₂和6molH₂反应达平衡时N₂的转化率为40%。若以NH₃作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同，则NH₃的起始物质的量和它的转化率分别为              mol、              。

 

Answer 1

【答案】

（共12分）（1）①＜、＜ ②＜、气态 （2）①减小 ②＜（以上各1分）

③AD ④4、60%（以上各2分）

【解析】

试题分析：（1）①根据图像可知，当压强均为P₁时，温度为T₂的曲线首先达到平衡状态，这说明温度是T₂＞T₁。但温度高，R的含量低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，即△H＜0。

②根据图像可知，当温度均为T₁时，压强为P₂的曲线首先达到平衡状态，这说明P₂＞P₁。但压强高，R的含量低，这说明增大越强平衡向逆反应方向移动，因此正方应是体积增大的可逆反应，即L一定是气态。

（2）①催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，所以在反应体系中加入催化剂，反应速率增大。由于E₁减小，反应热不变，所以E₂的变化一定是减小。

②由于该反应是可逆反应，因此若在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，不可能生成2mol氨气，因此在一定条件下充分反应，放出的热量＜92.4kJ。

③A、向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，A正确；B、向容器中再充入一定量H₂，平衡向正反应方向，但氢气转化率降低，B不正确；C、改变反应的催化剂，反应速率变化，平衡状态不变，则氢气的转化率不变，C不正确；D、液化生成物分离出氨，降低生成物浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，D正确，答案选AD。

④若在密闭容器中充入2molN₂和6molH₂反应达平衡时N₂的转化率为40%。若以NH₃作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同，这说明平衡应该是等效的。由于温度和容器容积不变，则氨气的物质的量完全转化为氮气和氢气应该是2mol和6mol，所以需要氨气的物质的量是4mol；平衡时生成氨气的物质的量是2mol×40%×2＝1.6mol，因此如果从4mol氨气开始建立平衡状态，则氨气的转化率是＝×100%=60%。

考点：考查外界条件对平衡状态的影响、图像识别；反应热与转化率的有关计算以及等效平衡的应用等