Question

（1）在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g）?R（g）+2L（？），此反应规律符合如图1图象．

①T₁

 

T₂，正反应的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”，下同）
②P₁

 

P₂，L为

 

．（填“固”或“液”或“气”态）
（2）合成氨的原理为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，该反应的能量变化如图2所示．
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₂的变化是

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②若在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定条件下充分反应，放出的热量

 

92.4kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）
③将1mol N₂和3mol H₂充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，此时欲提高该容器中H₂的转化率，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气   B．向容器中再充入一定量H₂
C．改变反应的催化剂              D．液化生成物分离出氨
④若在密闭容器中充入2molN₂和6molH₂反应达平衡时N₂的转化率为40%，．若以NH₃作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同，则NH₃的起始物质的量和它的转化率分别为

 

mol、

 

．

Answer 1

考点：等效平衡,化学平衡的影响因素,体积百分含量随温度、压强变化曲线

专题：

分析：（1）由图象可知，同在T₁时，根据到达平衡的时间可知P₂＞P₁，同在P₁时，根据到达平衡的时间可知T₂＞T₁，根据温度、压强对平衡移动的影响可判断反应热以及L的聚集状态来解答；
（2）①加入催化剂，降低反应的活化能，但反应热不变；
②根据可逆反应的特点分析；
③根据影响化学平衡的条件分析判断以及增大一种物质的浓度会提高另一种物质的转化率；
④恒温恒容下，若开始只充入NH₃，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡时相同，二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，根据极限法计算氨气的物质的量，根据方程式计算原平衡时氨气的物质的量，进而计算开始只充入NH₃时氨气的转化率．

解答： 解：（1）①同在P₁时，根据到达平衡的时间可知T₂＞T₁，由图象可知升高温度R的百分含量降低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，
即在该反应中，正反应为放热反应，故答案为：＜；＜；
②同在T₁时，根据到达平衡的时间可知P₂＞P₁，由图象可知增大压强平衡R的百分含量减小，说明平衡向逆反应方向移动，则说明气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和，则L为气体，故答案为：＜；气态；
（2）①加入催化剂，降低反应的活化能，E₂减小，故答案为：减小；
②当1mol N₂和3mol H₂完全反应时，才能放出92.4kJ的热量，但反应为可逆反应，不能完全进行，所以在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定条件下充分反应，放出的热量小于92.4kJ的热量，故答案为：＜；
③A、向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大容器内的压强，平衡正向进行，提高氢气的转化率，故A正确；
B、向容器中再充入一定量H₂，提高了N₂的转化率，而本身的转化率降低，故B错误；
C、改变反应的催化剂，不改变化学平衡，不能提高氢气转化率，故C错误；
D、液化生成物分离出氨，减少生成物，平衡正向进行，提高氢气转化率，故D正确；
故选AD；
④恒温恒容下，若开始只充入NH₃，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡时相同，二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，需要氨气的物质的量为2mol×2=4mol，原平衡中参加反应氮气为2mol×40%=0.8mol，由方程式可知平衡时氨气的物质的量=0.8mol×2=1.6mol，故若开始只充入NH₃，氨气的转化率=

4-1.6

4

×100%=60%，故答案为：4；60%．

点评：本题主要考查了根据图象判断平衡移动方向、反应中能量变化的原理分析、影响平衡移动的因素、等效平衡的应用，中等难度，解题时注意图象中的关键点的分析．