Question

把N₂和H₂按1∶1的物质的量比混匀后分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(容器的容积固定)，在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态，分析表中(见下表)实验数据后回答问题(用A、B、C、D填空)。

(1)都达到平衡时，         容器中NH₃的物质的量所占的比例最大。

(2)达到平衡时所需时间最长的容器是         。

(3)四个容器容积由小到大的排列次序是         。

Answer 1

思路分析：先求出平衡时N₂或H₂的转化率，转化率越大，说明压强越大，体积越大，浓度越大，反应速率越快，达到平衡时间越短，本题以N₂为标准，分别将B、C、D三个容器中平衡时的有关量换算成N₂的转化率，然后根据转化率的大小进行有关量的比较。

设各容器起始时N₂、H₂的物质的量均各为1 mol，达到平衡时转化的N₂为x mol。

                            N₂+3H₂2NH₃

起始物质的量(mol)  1      1             0

转化物质的量(mol)  x      3x           2x

平衡物质的量(mol) 1-x   1-3x         2x

==

C容器：=16，即=16

D容器：=17，即=17

B容器：由×100%=30%

可见，N₂的转化率，α(A)＞α(D)＞α(B)＞α(C)

答案：(1)A  (2)C  (3)A＜D＜B＜C