Question

20．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：

（1）在合成氨的反应中，改变反应条件，会使平衡发生移动．如图2表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势．
当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号）b，
当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）a．
（2）如图3所示三个容积相同的容器①、②、③，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol H₂和1mol N₂，一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH₃物质的百分含量由小到大的顺序为①＜②＜③（填容器编号）

Answer 1

分析 （1）合成氨反应是一个体积减小的反应，可以得出随着压强的增大，平衡向氨气增大的方向移动，结合图象可以知道b符合要求．又因为合成氨反应是一个放热反应，可以得出随着温度的升高，平衡向氨气减少的方向移动，结合图象可以知道a符合要求．
（2）要求三个容积相同的容器①、②、③，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol H₂和1mol N₂，一定条件下反应，可以知道①是恒温，合成氨是一个放热反应，因此①相当于外界对体系加热，因此加热平衡向氨气减少的方向移动，③活塞可以自由的移动，和外界的大气压强始终保持一致，因合成氨反应是一个压强减少的反应，所以保持压强不变，相当于对体系加压，所以平衡向氨气生成的方向移动．

解答 解：（1）工业合成氨为N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃ △H＜0 增大压强时平衡向右进行，氨气的百分含量增大，因△H＜0，为放热反应，增加温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减少，故答案为：b；a；
（2）以②为基准，①外有隔热套，相当于在②基础上加热平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减少．③是恒压状态，相当于在②基础上加压，平衡向右进行，氨气的百分含量增大．所以NH₃物质的百分含量由大到小的顺序为①＜②＜③，
故答案为：①＜②＜③．

点评 本题主要考查影响平衡移动的因素和等效平衡原理，难度不大．