Question

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

①T₁

 

T₂，正反應的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”，下同）
②P₁

 

P₂，L為

 

．（填“固”或“液”或“氣”態）
（2）合成氨的原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，該反應的能量變化如圖2所示．
①在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，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，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，在一定條件下達到平衡，此時欲提高該容器中H₂的轉化率，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反應達平衡時N₂的轉化率為40%，．若以NH₃作為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，要使其反應達到平衡時各組分的物質的量分數與前者相同，則NH₃的起始物質的量和它的轉化率分別為

 

mol、

 

．

Answer 1

考點：等效平衡,化學平衡的影響因素,體積百分含量隨溫度、壓強變化曲線

專題：

分析：（1）由圖象可知，同在T₁時，根據到達平衡的時間可知P₂＞P₁，同在P₁時，根據到達平衡的時間可知T₂＞T₁，根據溫度、壓強對平衡移動的影響可判斷反應熱以及L的聚集狀態來解答；
（2）①加入催化劑，降低反應的活化能，但反應熱不變；
②根據可逆反應的特點分析；
③根據影響化學平衡的條件分析判斷以及增大一種物質的濃度會提高另一種物質的轉化率；
④恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達到平衡時的各成份的百分含量與原平衡時相同，二者為等效平衡，由于反應前后氣體的化學計量數之和不相等，故平衡時對應組分的物質的量相等，根據極限法計算氨氣的物質的量，根據方程式計算原平衡時氨氣的物質的量，進而計算開始只充入NH₃時氨氣的轉化率．

解答： 解：（1）①同在P₁時，根據到達平衡的時間可知T₂＞T₁，由圖象可知升高溫度R的百分含量降低，說明平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，
即在該反應中，正反應為放熱反應，故答案為：＜；＜；
②同在T₁時，根據到達平衡的時間可知P₂＞P₁，由圖象可知增大壓強平衡R的百分含量減小，說明平衡向逆反應方向移動，則說明氣體反應物的化學計量數之和小于氣體生成物的化學計量數之和，則L為氣體，故答案為：＜；氣態；
（2）①加入催化劑，降低反應的活化能，E₂減小，故答案為：減小；
②當1mol N₂和3mol H₂完全反應時，才能放出92.4kJ的熱量，但反應為可逆反應，不能完全進行，所以在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定條件下充分反應，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，相當于增大容器內的壓強，平衡正向進行，提高氫氣的轉化率，故A正確；
B、向容器中再充入一定量H₂，提高了N₂的轉化率，而本身的轉化率降低，故B錯誤；
C、改變反應的催化劑，不改變化學平衡，不能提高氫氣轉化率，故C錯誤；
D、液化生成物分離出氨，減少生成物，平衡正向進行，提高氫氣轉化率，故D正確；
故選AD；
④恒溫恒容下，若開始只充入NH₃，欲達到平衡時的各成份的百分含量與原平衡時相同，二者為等效平衡，由于反應前后氣體的化學計量數之和不相等，故平衡時對應組分的物質的量相等，需要氨氣的物質的量為2mol×2=4mol，原平衡中參加反應氮氣為2mol×40%=0.8mol，由方程式可知平衡時氨氣的物質的量=0.8mol×2=1.6mol，故若開始只充入NH₃，氨氣的轉化率=

4-1.6

4

×100%=60%，故答案為：4；60%．

點評：本題主要考查了根據圖象判斷平衡移動方向、反應中能量變化的原理分析、影響平衡移動的因素、等效平衡的應用，中等難度，解題時注意圖象中的關鍵點的分析．