Question

(12分)在一定溫度下，向容積不變的容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固體催化劑，使之反應。已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ· mol－1。平衡時，容器內氣體壓強為起始時的80%。
(1)反應達到平衡時，放出的熱量 (　 　)
A．小于92.2 kJ　           　B．等于92.2 kJ　           　C．大于92.2 kJ
(2)保持同一溫度，在相同的容器中，若起始時加入2 mol NH3、1 mol H2及固體催化劑，反應達到平衡時NH3的體積分數                              (　 　)
A．等于0.25　　　             B．大于0.25　　           　C．小于0.25
(3)保持同一溫度，在相同的容器中，起始通入一定物質的量N2、H2、NH3，欲使平衡時NH3的體積分數一定等于0.25。且起始時向正反應方向進行，則充入N2的物質的量a mol的取值范圍是_________________________________________。
(4)如圖是T1℃時容器中NH3的物質的量隨時間的變化曲線，請在該圖中補畫出該反應在T2℃(T2>T1)時n(NH3)的變化曲線。

Answer 1

（12分）  (1)B　  3分   (2)C     3分   (3)1<a≤2    3分　
(4)        3分

（1）      N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
起始量（mol）     2       8          0
轉化量（mol）     x      3x          2x
平衡量（mol）   2－x    8－3x       2x
所以有，解得x＝1，所以生成氨氣是2mol，則發出熱量是92.2 kJ，答案選B。
（2）2 mol NH3、1 mol H2相當于是2mol、4mol氫氣。由于反應是體積減小的可逆反應，所以產生相當于在用來的基礎上減壓，平衡向逆反應方向移動，所以氨氣的分數小于0.25，答案選C。
（3）根據（1）可知，平衡時氮氣是1mol，所以要使平衡時NH3的體積分數一定等于0.25。且起始時向正反應方向進行，則氮氣的物質的量不需滿足1<a≤2。
（4）溫度高，反應速率快，達到平衡的時間少。但平衡向逆反應方向移動，所以圖像為。