Question

【題目】（1）已知可逆反應：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH＞0，請回答下列問題：

①在某溫度下，反應物的起始濃度分別為c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；達到平衡后，M的轉化率為60%，此時N的轉化率為________。

②若反應溫度升高，M的轉化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；達到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝________。

④若反應溫度不變，反應物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝c(P)＝c(Q)＝2mol·L－1，此時v(正)_____v(逆)（填“＞”、“<”或“=”）

（2）合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。其原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，據此回答以下問題：

①根據溫度對化學平衡的影響規律可知，對于該反應，溫度越高，其平衡常數的值越________。

②對于合成氨反應而言，下列有關圖像一定正確的是(選填序號)________。

③相同溫度下，有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B，兩容器中均充入1 mol N2和3 mol H2，此時兩容器的體積相等。在一定條件下反應達到平衡狀態，A中NH3的體積分數為a，放出熱量Q1 kJ；B中NH3的體積分數為b，放出熱量Q2 kJ。則：a________b(填“>”、“＝”或“<”，下同)，Q1________Q2，Q1________92.4。

Answer 1

【答案】25%增大6<小a、c<<<

【解析】

（1）△c（M）=60%×1molL-1=0.6molL-1，濃度變化量之比等于化學計量數之比，所以△c（N）=△c（M）=0.6molL-1，故此時N的轉化率0.6/2.4×100%=25%；綜上所述，本題答案：25%。

（2）該反應正反應為吸熱反應，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即向正反應方向移動，M的轉化率增大；綜上所述，本題答案是：增大。

（3））△c（M）=60%×1molL-1=0.6molL-1，則：
M（g）+N（g）P（g）+Q（g）；
初始（mol/L）： 1 2.4 0 0
轉化（mol/L）：0.6 0.6 0.6 0.6
平衡（mol/L）：0.4 1.8 0.6 0.6
故該溫度下平衡常數k=0.6×0.6/0.4×1.8=0.5；

反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為c（M）=4molL-1，c（N）=amolL-1；達到平衡后，c（P）=2molL-1，則：
M（g）+N（g）P（g）+Q（g）；
初始（mol/L）：4 a 0 0
轉化（mol/L）：2 2 2 2
平衡（mol/L）：2 a-2 2 2
所以2×2/2×(a-2)=0.5，解得a=6，綜上所述，本題答案：6。

④該反應的濃度商為QC=c(P)c(Q)/c(M)c(N)= 2×2/2×2=1，該溫度下的平衡常數為0.5，QC>k，平衡左移，v(正) <v(逆)；綜上所述，本題答案：<。

（2）①該反應為放熱反應，溫度越高，平衡左移，平衡常數的值越小；綜上所述，本題答案是：小。

②a．圖像中曲線先出現拐點的先達到平衡，則T2溫度高；升高溫度，平衡逆向移動，則氨氣的體積分數減小，但反應到達平衡的時間縮短，與圖像一致，故正確；
b．反應到達平衡時，各物質濃度變化量之比等于其計量數之比，氫氣與氨氣濃度變化量之比為3：2，圖像表示錯誤；故錯誤；
c．使用催化劑加快反應速率，縮短反應時間，但不影響平衡移動，氮氣的轉化率不變，符合題意，與圖像一致，故正確；
綜上所述，本題答案：a、c。

③恒容密閉容器A，反應達到平衡狀態，A中NH3的體積分數為a，放出熱量Q1 kJ；而恒壓密閉容器B，均充入1 mol N2和3 mol H2，反應發生后總物質的量減少，由Pv=nRT可以知道,相對于A來說,相當于給B加壓，則平衡正向移動，氨氣的體積分數變大,所以a<b；生成的氨氣多，反應向右進行的程度大，所以B中放出的熱量多,則Q1<Q2；熱化學方程式中反應熱為完全反應放出的熱量，而A中不能完全轉化，放出的熱量少，則Q1<92.4；綜上所述，本題答案是: < ， < ， <。