Question

8．氫氣用于工業(yè)合成氨  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ•mol^-1．

①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應達到平衡后，改變某一外界條件，正逆反應速率與時間的關系如圖所示，其中t₄﹑t₅﹑t₇時刻對應的實驗條件改變分別是
t₄加入催化劑．
t₅減小NH₃濃度．
t₇降溫．
②溫度為T℃時，將2nmolH₂和nmolN₂放入0.5L密閉容器中，充分反應后測得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%，此時放出熱量46.1kJ．則n=1．

Answer 1

分析 ①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應達到平衡后，改變某一外界條件，正逆反應速率與時間的關系如圖所示，其中t₄﹑t₅﹑t₇時刻對應的實驗條件改變分別是t₄正逆反應速率同時增大相同的倍數(shù)，所以使用催化劑；t₅時平衡正向移動，但逆反應的速率突然減小，所以減小生成物的濃度；t7時刻正逆反應速率都減小，且反應向正反應方向進行，說明是降低溫度；
②由反應方程式可知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ•mol^-1，1mol的氮氣與3mol的氫氣完全反應放出92.2Kj的熱量，而此時放出熱量46.1kJ，所以參加反應的氮氣的物質(zhì)的量為$\frac{46.1}{92.2}$=0.5mol，即n×50%=0.5mol．

解答 解：①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應達到平衡后，改變某一外界條件，正逆反應速率與時間的關系如圖所示，其中t₄﹑t₅﹑t₇時刻對應的實驗條件改變分別是t₄正逆反應速率同時增大相同的倍數(shù)，所以使用催化劑；t₅時平衡正向移動，但逆反應的速率突然減小，所以減小生成物的濃度；t7時刻正逆反應速率都減小，且反應向正反應方向進行，說明是降低溫度，平衡正向進行，
故答案為：t₄ 加入催化劑；t₅ 減小NH₃濃度；t₇ 降溫；        
②由反應方程式可知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ•mol^-1，1mol的氮氣與3mol的氫氣完全反應放出92.2Kj的熱量，而此時放出熱量46.1kJ，所以參加反應的氮氣的物質(zhì)的量為$\frac{46.1}{92.2}$=0.5mol，即n×50%=0.5mol，解之得n=1mol，
故答案為：1．

點評 本題考查了化學反應熱的計算，和圖象的分析，化學平衡的移動及影響因素，側(cè)重于學生的分析能力的考查，為高考常見題型和高頻考點，注意把握反應的特征，結(jié)合圖象的曲線變化解答該題．題目綜合性強，較難．