Question

在一定温度下，向容积不变的容器中加入2mol N₂、8mol H₂及固体催化剂，使之反应．已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ?mol^-1．平衡时，容器内气体压强为起始时的80%．
（1）反应达到平衡时，放出的热量

 

．
A．小于92.2kJ    B．等于92.2kJ    C．大于92.2kJ
（2）欲使H₂的转化率提高为原来的两倍，则在其他条件不变的情况下，应将N₂的初始量由2mol提高至

 

mol．
    （3）保持同一温度，在相同的容器中，若起始时加入2molNH₃、1molH₂及固体催化剂，反应达到平衡时NH₃的体积分数

 

．
A．等于0.25    B．大于0.25    C．小于0.25
（4）右图是T₁℃时容器中NH₃的物质的量随时间的变化曲线，请在该图中补画出该反应在T₂℃（T₂＞T₁）时n（NH₃）的变化曲线．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），利用三段式计算；
（2）依据平衡常数计算分析；
（3）将氨气按反应转化为反应物，则相当于起始量为1molN₂和4molH₂，相当于上述起始量的一半，从压强对平衡的影响角度分析；
（4）由于T₂＞T₁，平衡向逆反应方向移动，平衡时NH₃的百分含量减小，但温度升高，速率增大，以此判断．

解答： 解：（1）利用三段式计算：
        N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始：2mol      8mol       0
转化：x         3x         2x
平衡：2-x       8-3x       2x
根据压强之比等于物质的量之比，则有：（2-x+6-3x+2x）÷（2+8）=0.8，解之得x=1，
则NH₃的物质的量为2mol，则NH₃的体积分数为

2x

(2-x+8-3x+2x)

×100%=25%，
由热化学反应方程式可知此时反应的氮气为1mol，所以放出的热量等于92.2kJ，
故答案为：B；
（2）达平衡时，N₂、H₂、NH₃的量分别为1molN₂、5molH₂、2molNH₃，欲使H₂的转化率提高为原来的两倍，氢气转化率为

3

8

×2，消耗氢气物质的量为6mol，则在其他条件不变的情况下，消耗氮气物质的量为2mol，平衡后氢气为2mol，氮气为（X-2）mol，生成氨气物质的量为4mol，应将N₂的初始量由2mol提高至X，设体积为1L，则依据平衡常数不变得到：

22

1×52

=

42

(X-2)×23

X=64.5
故答案为：64.5；
（3）将氨气按反应转化为反应物，则相当于起始量为1molN₂和4molH₂，相当于上述起始量的一半，则压强是原来的一半，压强减小，平衡向逆反应方向移动，NH₃的百分含量减小，即小于25%，故答案为：C；
（4）由于T₂＞T₁，平衡向逆反应方向移动，平衡时NH₃的百分含量减小，但温度升高，速率增大，达到平衡的时间缩短，故图象为，故答案为：．

点评：本体考查化学平衡移动问题，题目难度较大，注意（1）（2）为易错点，注意化学平衡计算的方法，特别是（2）注意从平衡常数的角度分析计算．