Question

(18分)在容积不同的多个密闭容器内，分别充入同量的N₂和H₂，在不同温度下，同时发生反应N₂+3H₂2NH₃，并分别在t秒时测定其中NH₃的体积分数，绘图如右：

(1)A，B，C，D，E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是                  。
(2) 向一恒容容器中加入1 mol N₂ 和3 mol H₂，T₃时，测得体系压强为原来的7/8，并放出23.1 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为              。
(3)当上述反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高NH₃产率的有          （填字母）

A．升高温度

B．降低温度

C．增大压强

D．减小压强

E．加入催化剂   F．吸收NH₃    G．通入N₂
(4)AC段的曲线和CE段曲线变化趋势相反，试从反应速率和平衡角度说明理由。
                                                                 。

Answer 1

(1) AB     (2)    (3)BCFG
(4) AC段，反应开始时温度升高，反应速率增大，反应向正反应方向进行，生成NH₃；CE段，已经达到平衡，升高温度使平衡向逆反应方向移动NH₃％变小

试题分析：（1）N₂、H₂合成NH₃反应是放热的，升高温度平衡逆向移动，NH₃的百分含量降低，所以升高温度NH₃的百分含量升高，说明反应未答平衡。因此AB两点是未达到平衡的点。
（2）           N₂   +   3H₂     =     2NH₃
起始   1mol       3mol            0
反应   xmol      3xmol          2xmol
T₃时  (1-x)mol   (3-3x)mol        2xmol
根据T₃时体系压强为原来的7/8，则有，所以x=0.25mol。
所以生成0.5molNH₃放热23.1 kJ，则热化学方程式为N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol。
（3）根据N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol可知，增大压强，降低温度，吸收氨气，通入氮气，都可以增加氨气的产率。
（4）从AC段可以看出平衡正向移动，说明反应没有达到平衡，所以升高温度扔正向移动，CE段可以看出平衡逆向移动，说明反应达到平衡，升高温度平衡逆向移动。
点评：本题综合性强，主要考查学生分析问题的能力，是高考的热点习题。