Question

【題目】（1）在密閉容器中進行下列反應：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?)，此反應規律符合下圖圖像。

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＝-92．4 kJ／mol，該反應的能量變化如圖所示。

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1 mol N2和3 mol 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

【答案】＜ ＜ ＜ 氣態 減小 ＜ AD 4 60%

【解析】

（1）①根據圖像可知，當壓強均為P1時，溫度為T2的曲線首先達到平衡狀態，這說明溫度是T2＞T1。但溫度高，R的含量低，這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，因此正方應是放熱反應，即△H＜0。

②根據圖像可知，當溫度均為T1時，壓強為P2的曲線首先達到平衡狀態，這說明P2＞P1。但壓強高，R的含量低，這說明增大越強平衡向逆反應方向移動，因此正方應是體積增大的可逆反應，即L一定是氣態。

（2）①催化劑能降低反應的活化能，但不能改變反應熱，所以在反應體系中加入催化劑，反應速率增大。由于E1減小，反應熱不變，所以E2的變化一定是減小。

②由于該反應是可逆反應，因此若在一密閉容器中加入1molN2和3molH2，不可能生成2mol氨氣，因此在一定條件下充分反應，放出的熱量＜92.4kJ。

③A、向容器中按原比例再充入原料氣，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，氫氣的轉化率增大，A正確；B、向容器中再充入一定量H2，平衡向正反應方向，但氫氣轉化率降低，B不正確；C、改變反應的催化劑，反應速率變化，平衡狀態不變，則氫氣的轉化率不變，C不正確；D、液化生成物分離出氨，降低生成物濃度，平衡向正反應方向移動，氫氣的轉化率增大，D正確，答案選AD。

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，這說明平衡應該是等效的。由于溫度和容器容積不變，則氨氣的物質的量完全轉化為氮氣和氫氣應該是2mol和6mol，所以需要氨氣的物質的量是4mol；平衡時生成氨氣的物質的量是2mol×40%×2＝1.6mol，因此如果從4mol氨氣開始建立平衡狀態，則氨氣的轉化率是＝×100%=60%。