Question

【題目】合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)，500K、30MPa下n(NH3)、n(H2)和n(N2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）上圖中屬于氫氣物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線是 (填“I”、“II”或“Ⅲ”)。

（2）關(guān)于t2時(shí)刻的說(shuō)法正確的是

A．t2時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

b．t2時(shí)II和III代表的物質(zhì)反應(yīng)速率相同

c．t2時(shí)氫氣、氮?dú)馀c氨氣的反應(yīng)速率之比為3:1:2

D．t2時(shí)氨氣與氫氣的物質(zhì)的量相同

（3）對(duì)于II所代表的物質(zhì)，其逆反應(yīng)速率最大的點(diǎn)是__________(填“c”、“d”或“g”)；對(duì)于I所代表的物質(zhì)，其正反應(yīng)速率最小的點(diǎn)是___________ (填“a”、“e”或“f”)。

（4）其他條件不變，只改變溫度，在改變的這個(gè)溫度下反應(yīng)至t3時(shí)刻，此時(shí)n(H2)比圖象中的值大，那么該溫度可能是____________(填序號(hào)）

A．673 K B．273 K C．373 K

（5）在密閉容器中充入2 mol N2和6 mol H2，—定條件下建立平衡：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol，測(cè)得 N2 的轉(zhuǎn)化率為 90%,則在此條件下，反應(yīng)放出的熱量為_(kāi)__________kJ。若與上述反應(yīng)的溫度和體積相同時(shí)，向密閉容器中充入4 mol NH3，則達(dá)平衡后，反應(yīng)_________(填“放出”或“吸收”）的熱量為_(kāi)__________kJ。

Answer 1

【答案】（1）III；（2）CD；（3）g，f；（4）A；（5）165.96，吸收，18.44

【解析】

試題分析：（1）氫氣是反應(yīng)物，其物質(zhì)的量減少，且其減少量與氮?dú)庵�比�?：1，可以判斷屬于氫氣物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線是Ⅲ。

（2）t2時(shí)刻氫氣和氨氣的物質(zhì)的量相等，但隨后發(fā)生變化，所以反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻氫氣和氨氣的物質(zhì)的量相等，反應(yīng)速率不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；各物質(zhì)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，C項(xiàng)正確；t2時(shí)刻氫氣和氨氣的物質(zhì)的量相等，D項(xiàng)正確；答案選CD。

（3）合成氨開(kāi)始后，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，到平衡后，正逆反應(yīng)速率相等，正反應(yīng)速率最小，逆反應(yīng)速率增大，則答案為：g；f。

（4）合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度改變后，n（H2）比圖象中的值大，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，溫度高于500K，答案選A。

（5）參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為90%×2mol=1.8mol，放熱1.8mol×92.2KJ/mol=165.96KJ；在相同容器中充入2mol N2和6mol H2與充入4mol NH3達(dá)到平衡狀態(tài)后，各物質(zhì)濃度相同，充入2mol N2和6mol H2時(shí)，平衡后氮?dú)庥?.2mol，氫氣有0.6mol、氨氣有3.6mol，則加入4mol氨氣，只反應(yīng)0.4mol，生成2mol氨氣放熱92.2KJ，分解2mol氨氣吸熱92.2KJ，分解0.4mol氨氣吸熱0.4mol×92.2kJ÷2=18.44kJ。