Question

合成氨工業(yè)對國民經濟和社會發(fā)展具有重要的意義．其原理為：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92．4kJ/mol
據此回答：
（1）合成氨工業(yè)采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解釋的是

 

（填序號）．
①20MPa～50MPa    ②500℃的高溫    ③鐵觸媒作催化劑
④將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，未反應的N₂、H₂循環(huán)到合成塔中
（2）一定條件下NH₃的平衡體積分數隨n（N₂）變化如圖所示 （T-溫度）．則T₂

 

T₁ （填＞、=、＜），判斷的依據是：

 

．
（3）相同溫度下，有恒容密閉容器A、恒壓密閉容器B，兩容器中均充入1molN₂和3molH₂，此時兩容器的體積相等．在一定條件下反應達到平衡狀態(tài)，A中NH₃的體積分數為a，放出熱量Q₁kJ；B中NH₃的體積分數為b，放出熱量Q₂kJ．則：
a

 

b（填＞、=、＜），Q₁

 

 Q₂（填＞、=、＜），Q₁

 

92.4（填＞、=、＜）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）勒沙特列原理是如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動，勒沙特列原理適用的對象應存在可逆過程，如與可逆過程無關，與平衡移動無關，則不能用勒沙特列原理解釋；
（2）對于放熱反應，升高溫度，化學平衡向著吸熱方向即逆反應方向進行；
（3）恒容密閉容器A，反應達到平衡狀態(tài)，A中NH₃的體積分數為a，放出熱量Q₁kJ，而恒壓密閉容器B，均充入1mol N₂和3molH₂，反應發(fā)生后總物質的量減少，由pV=nRT可知，相對于A來說，相當于B加壓，則平衡正向移動．

解答： 解：（1）①高于常壓，增大壓強，化學平衡會正向移動，有利于氨氣的合成，能用勒沙特列原理解釋，故錯誤；
②500℃的高溫，不有利于氨氣的合成，但是可以提高催化劑的催化活性，不能用勒沙特列原理解釋，故正確；
③鐵觸媒作催化劑，不會引起化學平衡的移動，不能用勒沙特列原理解釋，故正確；
④將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，未反應的N₂、H₂循環(huán)到合成塔中，都會使得化學平衡正向移動，有利于氨的合成，能用勒沙特列原理解釋，故錯誤；
故選②③；
（2）合成氨反應是放熱反應，隨著反應進行，體系溫度逐漸升高，所以化學平衡會逆向移動，導致NH₃的體積分數下降，即溫度越高，NH₃的體積分數越小，所以T₂＜T₁，故答案為：＜；合成氨反應是放熱反應，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，NH₃的體積分數下降，所以T₁＞T₂；
（3）恒容密閉容器A，反應達到平衡狀態(tài)，A中NH₃的體積分數為a，放出熱量Q₁kJ，而恒壓密閉容器B，均充入1mol N₂和3molH₂，反應發(fā)生后總物質的量減少，由pV=nRT可知，相對于A來說，相當于B加壓，則平衡正向移動，氨氣的體積分數變大，所以a＜b，B中放出的熱量對，則Q₁＜Q₂，熱化學方程式中反應熱為完全反應放出的熱量，而A中不能完全轉化，放出的熱量少，則Q₁＜92.4，
故答案為：＜；＜；＜．

點評：本題考查較綜合，涉及化學平衡的計算、影響平衡的因素、平衡的判定、化學平衡圖象等，注重高考�？疾辄c的考查，注意圖象的分析，題目難度中等．