Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．其原理为：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92．4kJ/mol
据此回答：
（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是

 

（填序号）．
①20MPa～50MPa    ②500℃的高温    ③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂、H₂循环到合成塔中
（2）一定条件下NH₃的平衡体积分数随n（N₂）变化如图所示 （T-温度）．则T₂

 

T₁ （填＞、=、＜），判断的依据是：

 

．
（3）相同温度下，有恒容密闭容器A、恒压密闭容器B，两容器中均充入1molN₂和3molH₂，此时两容器的体积相等．在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁kJ；B中NH₃的体积分数为b，放出热量Q₂kJ．则：
a

 

b（填＞、=、＜），Q₁

 

 Q₂（填＞、=、＜），Q₁

 

92.4（填＞、=、＜）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）勒沙特列原理是如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒沙特列原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程无关，与平衡移动无关，则不能用勒沙特列原理解释；
（2）对于放热反应，升高温度，化学平衡向着吸热方向即逆反应方向进行；
（3）恒容密闭容器A，反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁kJ，而恒压密闭容器B，均充入1mol N₂和3molH₂，反应发生后总物质的量减少，由pV=nRT可知，相对于A来说，相当于B加压，则平衡正向移动．

解答： 解：（1）①高于常压，增大压强，化学平衡会正向移动，有利于氨气的合成，能用勒沙特列原理解释，故错误；
②500℃的高温，不有利于氨气的合成，但是可以提高催化剂的催化活性，不能用勒沙特列原理解释，故正确；
③铁触媒作催化剂，不会引起化学平衡的移动，不能用勒沙特列原理解释，故正确；
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂、H₂循环到合成塔中，都会使得化学平衡正向移动，有利于氨的合成，能用勒沙特列原理解释，故错误；
故选②③；
（2）合成氨反应是放热反应，随着反应进行，体系温度逐渐升高，所以化学平衡会逆向移动，导致NH₃的体积分数下降，即温度越高，NH₃的体积分数越小，所以T₂＜T₁，故答案为：＜；合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH₃的体积分数下降，所以T₁＞T₂；
（3）恒容密闭容器A，反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁kJ，而恒压密闭容器B，均充入1mol N₂和3molH₂，反应发生后总物质的量减少，由pV=nRT可知，相对于A来说，相当于B加压，则平衡正向移动，氨气的体积分数变大，所以a＜b，B中放出的热量对，则Q₁＜Q₂，热化学方程式中反应热为完全反应放出的热量，而A中不能完全转化，放出的热量少，则Q₁＜92.4，
故答案为：＜；＜；＜．

点评：本题考查较综合，涉及化学平衡的计算、影响平衡的因素、平衡的判定、化学平衡图象等，注重高考常考查点的考查，注意图象的分析，题目难度中等．