Question

（1）在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M（g）+N（g）?R（g）+2L（？），此反應(yīng)規(guī)律符合如圖1圖象．

①T₁

 

T₂，正反應(yīng)的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”，下同）
②P₁

 

P₂，L為

 

．（填“固”或“液”或“氣”態(tài)）
（2）合成氨的原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，該反應(yīng)的能量變化如圖2所示．
①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E₂的變化是

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②若在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量

 

92.4kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）
③將1mol N₂和3mol H₂充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，此時(shí)欲提高該容器中H₂的轉(zhuǎn)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氣   B．向容器中再充入一定量H₂
C．改變反應(yīng)的催化劑              D．液化生成物分離出氨
④若在密閉容器中充入2molN₂和6molH₂反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為40%，．若以NH₃作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時(shí)，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH₃的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率分別為

 

mol、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：等效平衡,化學(xué)平衡的影響因素,體積百分含量隨溫度、壓強(qiáng)變化曲線

專題：

分析：（1）由圖象可知，同在T₁時(shí)，根據(jù)到達(dá)平衡的時(shí)間可知P₂＞P₁，同在P₁時(shí)，根據(jù)到達(dá)平衡的時(shí)間可知T₂＞T₁，根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響可判斷反應(yīng)熱以及L的聚集狀態(tài)來(lái)解答；
（2）①加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，但反應(yīng)熱不變；
②根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)分析；
③根據(jù)影響化學(xué)平衡的條件分析判斷以及增大一種物質(zhì)的濃度會(huì)提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率；
④恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達(dá)到平衡時(shí)的各成份的百分含量與原平衡時(shí)相同，二者為等效平衡，由于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等，故平衡時(shí)對(duì)應(yīng)組分的物質(zhì)的量相等，根據(jù)極限法計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計(jì)算原平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算開始只充入NH₃時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）①同在P₁時(shí)，根據(jù)到達(dá)平衡的時(shí)間可知T₂＞T₁，由圖象可知升高溫度R的百分含量降低，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
即在該反應(yīng)中，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：＜；＜；
②同在T₁時(shí)，根據(jù)到達(dá)平衡的時(shí)間可知P₂＞P₁，由圖象可知增大壓強(qiáng)平衡R的百分含量減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則說(shuō)明氣體反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和小于氣體生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和，則L為氣體，故答案為：＜；氣態(tài)；
（2）①加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，E₂減小，故答案為：減小；
②當(dāng)1mol N₂和3mol H₂完全反應(yīng)時(shí)，才能放出92.4kJ的熱量，但反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能完全進(jìn)行，所以在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量小于92.4kJ的熱量，故答案為：＜；
③A、向容器中按原比例再充入原料氣，相當(dāng)于增大容器內(nèi)的壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，故A正確；
B、向容器中再充入一定量H₂，提高了N₂的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率降低，故B錯(cuò)誤；
C、改變反應(yīng)的催化劑，不改變化學(xué)平衡，不能提高氫氣轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；
D、液化生成物分離出氨，減少生成物，平衡正向進(jìn)行，提高氫氣轉(zhuǎn)化率，故D正確；
故選AD；
④恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達(dá)到平衡時(shí)的各成份的百分含量與原平衡時(shí)相同，二者為等效平衡，由于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等，故平衡時(shí)對(duì)應(yīng)組分的物質(zhì)的量相等，需要氨氣的物質(zhì)的量為2mol×2=4mol，原平衡中參加反應(yīng)氮?dú)鉃?mol×40%=0.8mol，由方程式可知平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量=0.8mol×2=1.6mol，故若開始只充入NH₃，氨氣的轉(zhuǎn)化率=

4-1.6

4

×100%=60%，故答案為：4；60%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了根據(jù)圖象判斷平衡移動(dòng)方向、反應(yīng)中能量變化的原理分析、影響平衡移動(dòng)的因素、等效平衡的應(yīng)用，中等難度，解題時(shí)注意圖象中的關(guān)鍵點(diǎn)的分析．