Question

（1）在密閉容器中進行下列反應：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?)，此反應規律符合下圖圖像。

①T₁      T₂  ,正反應的△H      0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。
②P₁        P₂  , L為       。（填“固”或“液”或“氣”態）。
（2）合成氨的原理為：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g) H＝-92．4 kJ／mol，該反應的能量變化如圖所示。

①在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₂的變化是       (填“增大”、“減小”或“不變”)。②若在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定條件下充分反應，放出的熱量    92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③將1 mol N₂和3 mol H₂充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達到平衡，此時欲提高該容器中H₂的轉化率，下列措施可行的是         (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料氣	B．向容器中再充入一定量H2
C．改變反應的催化劑	D．液化生成物分離出氨

④若在密閉容器中充入2molN₂和6molH₂反應達平衡時N₂的轉化率為40%。若以NH₃作為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，要使其反應達到平衡時各組分的物質的量分數與前者相同，則NH₃的起始物質的量和它的轉化率分別為             mol、             。

Answer 1

（共12分）（1）①＜、＜ ②＜、氣態 （2）①減小 ②＜（以上各1分）
③AD ④4、60%（以上各2分）

試題分析：（1）①根據圖像可知，當壓強均為P₁時，溫度為T₂的曲線首先達到平衡狀態，這說明溫度是T₂＞T₁。但溫度高，R的含量低，這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，因此正方應是放熱反應，即△H＜0。
②根據圖像可知，當溫度均為T₁時，壓強為P₂的曲線首先達到平衡狀態，這說明P₂＞P₁。但壓強高，R的含量低，這說明增大越強平衡向逆反應方向移動，因此正方應是體積增大的可逆反應，即L一定是氣態。
（2）①催化劑能降低反應的活化能，但不能改變反應熱，所以在反應體系中加入催化劑，反應速率增大。由于E₁減小，反應熱不變，所以E₂的變化一定是減小。
②由于該反應是可逆反應，因此若在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，不可能生成2mol氨氣，因此在一定條件下充分反應，放出的熱量＜92.4kJ。
③A、向容器中按原比例再充入原料氣，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，氫氣的轉化率增大，A正確；B、向容器中再充入一定量H₂，平衡向正反應方向，但氫氣轉化率降低，B不正確；C、改變反應的催化劑，反應速率變化，平衡狀態不變，則氫氣的轉化率不變，C不正確；D、液化生成物分離出氨，降低生成物濃度，平衡向正反應方向移動，氫氣的轉化率增大，D正確，答案選AD。
④若在密閉容器中充入2molN₂和6molH₂反應達平衡時N₂的轉化率為40%。若以NH₃作為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，要使其反應達到平衡時各組分的物質的量分數與前者相同，這說明平衡應該是等效的。由于溫度和容器容積不變，則氨氣的物質的量完全轉化為氮氣和氫氣應該是2mol和6mol，所以需要氨氣的物質的量是4mol；平衡時生成氨氣的物質的量是2mol×40%×2＝1.6mol，因此如果從4mol氨氣開始建立平衡狀態，則氨氣的轉化率是＝×100%=60%。