Question

在容积相同的不同密闭容器中内，分别充入同量的N₂和H₂，在不同温度下，任其发生反应：3H₂ + N₂2NH₃，并分别在t₀秒时测定其中NH₃的体积分数[x(NH₃)]，绘成如图的曲线。

（1）A、B、C、D、E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是_____________。

（2）此可逆反应的正反应是____热反应。

（3）AC段曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由。

Answer

（1）A、B （2）放热  ⑶因为反应开始时，正反应速率大于逆反应速率，生成NH3的速度比消耗NH3速度要大，故NH3的体积分数[x(NH3)]不断增加，AC段曲线是增函数；而当达到平衡以后，温度升高、平衡逆向移动，故NH3的体积分数[x(NH3)不断减少，CE段曲线是减函数。

【解析】升温反应速率加快，故随着温度的升高，在同一时间内各容器内反应进行的程度不同，由图示可知，C点对应的温度恰好使反应达到平衡，混合气体中氨气的含量最大，而DE点对应的温度更高，相当于在反应已经打到平衡后升温，平衡向近氨气减少的方向移动（即逆反应为吸热反应），而AB两点对应的温度较低，反应根本没有达到平衡。