Question

4．在一定條件下，N₂（g）+H₂（g）?2NH₃（g），該反應的能量變化為放出92.4KJ熱量，在容積為2升的密閉容器中，分別充入1molN₂和1molH₂，2min反應達到最大限度，三種氣態物質的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據圖中數據，試填寫下列空白：
曲線X、Y、Z分別代表的物質是H₂；N₂；NH₃；若要提高氮氣的轉化率，可采取的一種方法是增大壓強；此時測得混合氣體中N₂是0.9mol，N₂的轉化率為10%，H₂的濃度是0.35mol（L•min）^-1．則在這2min內NH₃的平均反應速率是0.05mol（L•min）^-1．

Answer 1

分析 根據圖中各物質的變化的物質的量可知反應物和生成物的變化量，化學方程式計量數之比等于反應物質的量之比，據此分析判斷；
若要提高氮氣的轉化率，則平衡正向移動；
轉化率=$\frac{開始的物質的量-平衡時的物質的量}{開始的物質的量}$；
根據c（H₂）=$\frac{n}{V}$計算；
根據v（NH₃）=$\frac{△c（N{H}_{3}）}{△t}$計算．

解答 解：根據圖中各物質的變化的物質的量可知，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1.0mol-0.7mol）：（1.0mol-0.9mol）：0.2mol=3：1：2，對照化學方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，X線表示H₂，Y線表示N₂，Z線表示NH₃；
該反應正方向為體積減小的放熱反應，若要提高氮氣的轉化率，則平衡正向移動，可以增大壓強（或降低溫度）；
平衡時N₂為0.9mol，則轉化率=$\frac{1-0.9}{1}$×100%=10%；
平衡時H₂的濃度為c（H₂）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.7mol}{2L}$=0.35mol/L；
v（NH₃）=$\frac{△c（N{H}_{3}）}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol（L•min）^-1．
故答案為：H₂；N₂；NH₃；增大壓強；0.9；10%；0.35；0.05．

點評 本題考查了化學平衡的有關計算和化學平衡移動，有一定的綜合性，但內容較簡單，側重對基礎知識的理解和考查，題目難度不大．