Question

(18分)在容積不同的多個密閉容器內，分別充入同量的N₂和H₂，在不同溫度下，同時發生反應N₂+3H₂2NH₃，并分別在t秒時測定其中NH₃的體積分數，繪圖如右：

(1)A，B，C，D，E五點中，尚未達到化學平衡狀態的點是                  。
(2) 向一恒容容器中加入1 mol N₂ 和3 mol H₂，T₃時，測得體系壓強為原來的7/8，并放出23.1 kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式為              。
(3)當上述反應處于平衡狀態時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高NH₃產率的有          （填字母）

A．升高溫度

B．降低溫度

C．增大壓強

D．減小壓強

E．加入催化劑   F．吸收NH₃    G．通入N₂
(4)AC段的曲線和CE段曲線變化趨勢相反，試從反應速率和平衡角度說明理由。
                                                                 。

Answer 1

(1) AB     (2)    (3)BCFG
(4) AC段，反應開始時溫度升高，反應速率增大，反應向正反應方向進行，生成NH₃；CE段，已經達到平衡，升高溫度使平衡向逆反應方向移動NH₃％變小

解析試題分析：（1）N₂、H₂合成NH₃反應是放熱的，升高溫度平衡逆向移動，NH₃的百分含量降低，所以升高溫度NH₃的百分含量升高，說明反應未答平衡。因此AB兩點是未達到平衡的點。
（2）           N₂   +   3H₂     =     2NH₃
起始   1mol       3mol            0
反應   xmol      3xmol          2xmol
T₃時  (1-x)mol   (3-3x)mol        2xmol
根據T₃時體系壓強為原來的7/8，則有，所以x=0.25mol。
所以生成0.5molNH₃放熱23.1 kJ，則熱化學方程式為N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol。
（3）根據N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol可知，增大壓強，降低溫度，吸收氨氣，通入氮氣，都可以增加氨氣的產率。
（4）從AC段可以看出平衡正向移動，說明反應沒有達到平衡，所以升高溫度扔正向移動，CE段可以看出平衡逆向移動，說明反應達到平衡，升高溫度平衡逆向移動。
考點：化學平衡與化學反應熱
點評：本題綜合性強，主要考查學生分析問題的能力，是高考的熱點習題。