Question

把N₂和H₂按1∶1物质的量之比混合均匀，分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空密闭容器中（容积固定），在相同温度下四容器中的合成NH₃反应相继达到平衡状态，分析表中实验数据后回答问题。

容器　　　　　　　　　　　　　　   A　　　　　　　　　　    B　　　　　　　　　　    C　　　　　　　　　　    D

平衡时混合气体的

平均相对分子质量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  16　　　　　　　　　　   17

平衡时N₂的转化率　　    20%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   

平衡时H₂的转化率　　　　　　　　　　　　　　　　   30%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

（1）达平衡时，________容器中NH₃物质的量分数最大。

（2）四个容器的容积由小到大的排列顺序是________。

（3）达到平衡所需时间最长的容器是________。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）A  （2）A<D<B<C  （3）C

提示：

提示：（1）设四个容器内的N2和H2均为1mol。 在A容器中        N2    +    3H2ƒ2NH3 起始物质的量/mol   1           1     0 变化物质的量/mol  0.2          0.6    0.4 平衡物质的量/mol  0.8          0.4    0.4 则平均相对分子质量M(A)= H2的转化率 在B容器中   N2+3H2ƒ2NH3 起始/mol    1    1    0 变化/mol    0.1  0.3  0.2 平衡/mol    0.9  0.7  0.2 混合气体平均相对分子质量  M(B)= N2的转化率：´100%=10% 即在A、B容器中          M    a(N2)    a(H2) A中    18.75    20%    60% B中    16.67    10%    30% 由上可见：a (N2)和a(H2)越大，平衡混合气体中NH3的含量越大，则越大；而A中越大，则含NH3的物质的量分数越大。 （2）反应开始时，四容器中n(N2)和n(H2)相同，反应温度也相同，但转化率不同，说明四容器的容积不同，体积小的，浓度大，反应物转化率大，也越大，所以容积为A<D<B<C。 （3）容器体积越大，起始浓度越小，则反应速度越慢，达到平衡所需时间越长。选C。