Question

合成氨工业是工农业生产和国防工业的基础产业，也是国民经济的命脉产业。其原理如下：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H〈 0 。

（1）在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图像如图1所示。

① 表示H₂浓度变化的曲线是            （填序号）。

② 前25min 内，用NH₃浓度变化表示的化学反应速率是                。

（2）某学习小组研究：在其他条件不变的情况下，研究改变起始物氢气的物质的量对该合成氨反应的影响．实验结果如图2所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）

①比较T₁            T₂ （填“>”，“<”, “=”）。

②比较在a、b、c三点N₂的转化率最高的是          ；H₂的百分含量最高的是       （填字母）。

③在起始体系中加入N₂的物质的量为       mol时（用含n的代数式表示），反应后氨的百分含量最大；若容器容积为1L，n=3mol反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则在T₂条件下，该反应的平衡常数K=        。（保留3位有效数字）

Answer

（1）①A；②0.08mol/（L·min）；

（2）①>；②C，C；③n/3，2.08。

【解析】

试题分析：（1）①氢气是反应物，因此从A和C中选择，A达到平衡消耗的物质的量浓度为（6－3）mol·L－1=3mol·L－1，C曲线物质的量浓度的变化（2－1）mol·L－1=1mol·L－1，根据化学反应计量数，A曲线表示氢气浓度变化；②B曲线表示NH3的浓度变化，v（NH3）=2/25mol/（L·min）=0.08mol/（L·min）；（2）①n点达到平衡，看n点以后，正反应方向为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小，即T1>T2；②氢气量越多N2的转化率越高，即c点N2的转化率最高，c点氢气百分含量最高；③按照化学方程式的计量数投入时，NH3的百分含量越高，即n（N2）=n/3mol，

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）

起始： 1 3 0

变化：0.6 1.8 1.2

平衡：0.4 1.2 1.2

根据化学平衡状态的表达式，K=c2（NH3）/[c3（H2）×c（N2）]=1.22/（1.23×0.4）=2.08。

考点：考查化学反应速率的计算、勒夏特列原理、化学平衡常数的计算等知识。