Question

（12分）氨是氮循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì)，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

（1）根據(jù)圖1提供的信息，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                  ，

在圖1中曲線       （填“a” 或“b”）表示加入鐵觸媒的能量變化曲線。

圖1                                             圖2

（2）在恒容容器中，下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是        

A．3v(H₂)_正=2v(NH₃)_逆             B．單位時(shí)間內(nèi)生成nmol N₂的同時(shí)生成2nmolNH₃

C．混合氣體的密度不再改變      D．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

（3）一定溫度下，向2L密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，保持體積不變，0.5min后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中有0.4mol NH₃，則平均反應(yīng)速率v(N₂)=          ，該溫度下的平衡常數(shù)K=           。若升高溫度，K值變化    （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（4）為了尋找合成NH₃的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。 

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T(℃)	n (N2)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	450	1/3	1
ⅱ	_	_	10
ⅲ	480	_	10

A．請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

B．根據(jù)反應(yīng)N₂+ 3H₂ 2NH₃的特點(diǎn)，在給出的坐標(biāo)圖2中，畫出其在1MPa和10MPa條件下H₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖，并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)。

 

Answer 1

【答案】

（1）N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g) △H ＝ -92kJ/mol （2分）  b （1分）

（2） B D  （2分）

（3）0.2mol.L^-1.min^-1（１分）   0.058（１分）  減�。�1分）

（4）(表格全填對(duì)2分，畫圖2分)

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T(℃)	n (N2)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ
ⅱ	_450	_ 1/3

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，反應(yīng)物的能量高于生成物的能量（92KJ），故為放熱反應(yīng)

N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g) △H ＝ -92kJ/mol

（2）說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡有兩個(gè)標(biāo)志：V_正=V_逆，或者反應(yīng)體系內(nèi)各物質(zhì)濃度不再發(fā)生改變，故答案為BD

（3）N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)

C₀    0.5       1.5            0

△C   0.1        0.3            0.2

C_t    0.4        1.2            0.2

V（N₂）=△C（N₂）÷t=0.2mol.L^-1.min^-1   平衡常數(shù)K==0.058

（4）A控制變量法，每?jī)山M實(shí)驗(yàn)應(yīng)該只有一個(gè)變量，且n (N₂)/n(H₂)應(yīng)恒定不變

B反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度越高H₂的轉(zhuǎn)化率越低；反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，H₂的轉(zhuǎn)化率越高

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)與能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，圖像與理論的結(jié)合是重點(diǎn)。從圖中找出有用信息對(duì)解題很重要，考查學(xué)生的綜合能力。難度較大。