Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH=－92.4 kJ/mol 

据此回答：

（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是________(填序号)。

①20 MPa~50 MPa   

②500℃的高温   

③铁触媒作催化剂   

④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂、H₂循环到合成塔中

（2）一定条件下NH₃的平衡体积分数随n(N₂)变化如图所示 (T－温度)。

则T₂_____T₁ (填>、=、<)，判断的依据是：______________________。

（3）相同温度下，有恒容密闭容器A、恒压密闭容器B，两容器中均充入1 mol N₂和3 mol H₂，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁ kJ；B中NH₃的体积分数为b，放出热量Q₂ kJ。

则：a_____b(填>、=、<)，Q₁_____ Q₂(填>、=、<)，Q₁_____92.4(填>、=、<)。

Answer

（1） ②③；

（2） ＜，合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2（其它合理答案同样给分）；

（3） ＜，＜，＜。

【解析】

试题分析：（1）使用勒夏特列原理，研究的对象是可逆反应，以及改变某因素平衡向消弱这方面移动，①增大压强，有利于向生成物的方向进行，故正确；②正反应方向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，不利于生成氨气，故错误；③催化剂对化学平衡无影响，故错误；④从体系中分离出氨气，减少生成物浓度，有利于向氨气生成的方向进行，故正确；（2）根据图像得知最高点达到平衡，T1→T2，氨的平衡体积分数增大，根据勒夏特列原理，降低温度平衡放热反应方向移动，即正向移动，故T1>T2，理由是：合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2（其它合理答案同样给分）；（3）在恒压的情况下进行反应，达到虚线部位，然后恢复到原位置，体积增大浓度减小，根据勒夏特列原理平衡向逆反应方向进行，故a