Question

10．某科研小組研究在其他條件不變的情況下，改變起始氫氣物質(zhì)的量[用n（H₂）表示]對N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果可表示成如圖所示的規(guī)律（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：
①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N₂的轉(zhuǎn)化率最大的是c．
②在起始時體系中加入N₂的物質(zhì)的量為1mol．若容器容積為2L，n=3mol反應(yīng)達到平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下（T₂），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=8.33．
③圖象中T₁和T₂的關(guān)系是：T₁＜T₂．（填“＞”“＜”“=”“無法確定”）

Answer 1

分析 ①a、b、c三點，n（H₂）越大，平衡正向移動的程度越大，N₂的轉(zhuǎn)化率越大；
②n（H₂）=3mol，起始體系中加入1molN₂，反應(yīng)達到平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為60%，則轉(zhuǎn)化的氫氣為1.8mol，則：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol）：1      3        0
變化（mol）：0.6    1.8      1.2
平衡（mol）：0.4    1.2      1.2
計算氮氣的平衡濃度，代入K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$計算平衡常數(shù)；
③由圖可知，n（H₂）相同時，溫度T₂對應(yīng)氨氣含量高，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于生成氨氣．

解答 解：①a、b、c三點中，n（H₂）越大，平衡正向移動的程度越大，N₂的轉(zhuǎn)化率越大，c點時氫氣的物質(zhì)的量最大，c點N₂的轉(zhuǎn)化率最高，故答案為：c；
②n（H₂）=3mol，起始體系中加入1molN₂，反應(yīng)達到平衡時H₂的轉(zhuǎn)化率為60%，則轉(zhuǎn)化的氫氣為1.8mol，則：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol）：1      3        0
變化（mol）：0.6    1.8      1.2
平衡（mol）：0.4    1.2      1.2
容器容積為2L，則平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0．{6}^{2}}{0.3×0．{6}^{3}}$=8.33，
故答案為：8.33；
③由圖可知，n（H₂）相同時，溫度T₂對應(yīng)氨氣含量高，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于生成氨氣，則T₂＜T₁ ，故答案為：＜．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算、化學(xué)平衡圖象，注意圖象中曲線上各點均為平衡點，難度中等．