Question

8．在一密閉容器中發生反應N₂+3H₂?2NH₃．達到平衡后，只改變某一個條件時，反應速率與反應進程的關系如圖1所示：

回答下列問題：
（1）t₁、t₂、t₃時刻分別改變的一個條件，t₁時刻升高溫度t₃時刻加入催化劑t₄時刻減小壓強（或增大容器體積）．
（2）氨的百分含量最高的時間段是t₀～t₁．
（3）如果在t₆對刻，從反應體系中分離出部分氨，t₇時刻反應達到平衡狀態，請在圖1中畫出反應速率的變化情況；
（4）實驗室模擬化工生產，在恒容密閉容器中充入一定量N₂和H₂后，分別在不同實驗條件下反應，N₂濃度隨時間變化如圖2．在實驗Ⅲ中改變條件為采用比實驗Ⅰ更高的溫度，請在圖3中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH₃濃度隨時間變化的示意圖．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，t₁正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率；t₃正逆反應速率同等程度的增大；t₄時正逆反應速率均減小，且逆反應速率大于正反應速率；
（2）由圖可知，t₁平衡逆向移動，t₃不移動，t₄平衡逆向移動，根據移動結果分析；
（3）t₆時刻分離出部分NH₃，v_逆立刻減小，而v_正逐漸減小，在t₇時刻二者相等，反應重新達平衡，據此可畫出反應速率的變化曲線；
（4）合成氨反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，平衡時氨氣濃度減小，但反應速率變快，所以達到平衡的時間變短，據此可畫出圖象．

解答 解：（1）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，可知，該反應為放熱反應，且為氣體體積減小的反應，則由圖可知，t₁正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率，改變條件應為升高溫度；
t₃正逆反應速率同等程度的增大，改變條件應為使用催化劑；
t₄時正逆反應速率均減小，且逆反應速率大于正反應速率，改變條件應為減小壓強，
故答案為：升高溫度；加入催化劑；減小壓強（或增大容器體積）；
（2）由圖可知，t₁平衡逆向移動，t₃不移動，t₄平衡逆向移動，均使氨氣的含量減少，則t₀～t₁氨氣的含量最大，
故答案為：t₀～t₁；
（3）t₆時刻分離出部分NH₃，v_逆立刻減小，而v_正逐漸減小，在t₇時刻二者相等，反應重新達平衡，據此可畫出反應速率的變化曲線為：
，故答案為：；
（4）在實驗Ⅲ中改變條件為采用比實驗Ⅰ更高的溫度，由于升高溫度化學反應速率加快，達到平衡所需要的時間縮短，但是由于該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向吸熱的逆反應方向移動，因此達到平衡時NH₃的含量降低，用圖象表示實驗I和實驗Ⅲ中NH₃濃度隨時間變化的示意圖是，
故答案為：．

點評 本題考查影響化學反應速率的因素，注意把握反應的特點及圖象分析是解答的關鍵，明確溫度、壓強、催化劑對反應速率的影響即可解答，題目難度不大．