Question

氨氣是生產(chǎn)氮肥、硝酸、純堿等的重要原料．
（1）實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨．在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料（單位是mol/L），平衡時(shí)測(cè)得甲容器中H₂的轉(zhuǎn)化率為20%．

	N2	H2	NH3
甲	1	3	0
乙	0.5	1.5	1
丙	0	0	4

①平衡時(shí)甲容器中氨氣的濃度為

 

．
②乙容器中開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，v_逆

 

v_正（填＜、＞或﹦）．
③達(dá)平衡時(shí)，甲、乙、丙三容器中NH₃的體積分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)?div id="s4w4bck" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（2）工業(yè)上以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l），該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①焓變△H

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在一定溫度和壓強(qiáng)下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=x，如圖是氨碳比（x）與CO₂平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系．α隨著x增大而增大的原因是

 

．
③如圖中的B點(diǎn)處，NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）①根據(jù)氫氣的轉(zhuǎn)化率，利用三段式分析計(jì)算；
②將乙容器中起始的各物質(zhì)折算成反應(yīng)物與甲容器比較，結(jié)合①中的數(shù)據(jù)作判斷；
③根據(jù)影響平衡移動(dòng)的外界條件判斷；
（2）①根據(jù)溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響判斷；
②根據(jù)濃度對(duì)平衡的影響判斷；
③根據(jù)化學(xué)方程式利用三段式進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）①利用三段式，
              3H₂（g）+N₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol/L）   3       1       0
轉(zhuǎn)化（mol/L）   0.6     0.2     0.4
平衡（mol/L）   2.4     0.8     0.4
所以，平衡時(shí)甲容器中氨氣的濃度為0.4mol/L，故答案為：0.4mol/L； 
②將乙容器中起始的各物質(zhì)折算成反應(yīng)物得，氫氣3mol/L，氮?dú)?mol/L，與甲容器起始量相同，所以與甲容器中反應(yīng)為等效平衡，結(jié)合甲容器中平衡時(shí)的數(shù)據(jù)可知，容器乙中反應(yīng)要逆向進(jìn)行，所以v_逆＞v_正，故答案為：＞；
③將丙容器中氨氣折算成反應(yīng)物，與甲容器比較，起始物質(zhì)的量都是甲容器中的2倍，由于容器體積相同，所以壓強(qiáng)大，而該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，加壓平衡正向移動(dòng)，氨的體積分?jǐn)?shù)增大，而甲、乙是互為等效平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)相同，故答案為：丙＞甲=乙；
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：＜；
②增加氨氣的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化碳的起始量沒(méi)有變化，所以二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，即X值越大，CO₂平衡轉(zhuǎn)化率越高，故答案為：c（NH₃）增大，平衡正向移動(dòng)；
③根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算，設(shè)二氧化碳起始物質(zhì)的量為1mol，
              2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l），
起始（mol）      4       1           0           0
轉(zhuǎn)化（mol）    1.28     0.64    
平衡（mol）    2.72     0.36
所以NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為

1.28

4

×100%=32%，故答案為：32%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了根據(jù)化學(xué)平衡的計(jì)算、等效平衡、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，中等難度，有一定的綜合性．