Question

【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)，500K、30MPa下n(NH3)、n(H2)和n(N2)随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题：

（1）上图中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是_____________(填“I”、“II”或“Ⅲ”)。

（2）关于t2时刻的说法正确的是______。

A．t2时该反应达到平衡状态 b．t2时II和III代表的物质反应速率相同

c．t2时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3:1:2 D．t2时氨气与氢气的物质的量相同

（3）对于II所代表的物质，其逆反应速率最大的点是__________(填“c”、“d”或“g”)；对于I所代表的物质，其正反应速率最小的点是___________ (填“a”、“e”或“f”)。

（4）其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应至t3时刻，此时n(H2)比图象中的值大，那么该温度可能是____________(填序号）。

A．673 K B．273 K C．373 K

（5）在密闭容器中充入2 mol N2和6 mol H2，—定条件下建立平衡：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol，测得 N2 的转化率为 90%,则在此条件下，反应放出的热量为___________kJ。若与上述反应的温度和体积相同时，向密闭容器中充入4 mol NH3，则达平衡后，反应_________(填“放出”或“吸收”）的热量为___________kJ。

Answer 1

【答案】 III CD g f A 165.96 吸收 18.44

【解析】(1)氢气是反应物，其物质的量减少，且其减少量与氮气之比为3：1，可以判断Ⅲ为氢气，故答案为：Ⅲ；

(2)t2时刻氢气和氨气的物质的量相等，反应未达到平衡状态。A、反应未达到平衡状态，故A错误；B、t2时刻氢气和氨气的物质的量相等，反应速率不同，故B错误；C、各物质反应速率之比始终大于化学计量数之比，故C正确；D、t2时刻氢气和氨气的物质的量相等，故D正确；故答案为：CD；

(3)合成氨开始后，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，到平衡后，正逆反应速率相等，正反应速率最小，逆反应速率增大，故答案为：g；f；

(4)合成氨是反应放热，温度改变后，n(H2)比图象中的值大，说明平衡逆向移动，温度升高平衡逆向移动，温度高于500K，故答案为：A；

(5)参加反应的氮气的物质的量为90%×2mol=1.8mol，放热1.8mol×92.2kJ/mol=165.96kJ；在相同容器中充入2mol N2和6mol H2与充入4mol NH3达到平衡状态后，各物质浓度相同，充入2mol N2和6mol H2时，平衡后氮气有0.2mol，氢气有0.6mol、氨气有3.6mol，则加入4mol氨气，只反应0.4mol，生成2mol氨气放热92.2kJ，分解2mol氨气吸热92.2kJ，负极0.4mol氨气吸热0.4mol×=18.44kJ，故答案为：165.96；吸收；18.44。