Question

氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)

在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N₂、H₂分别为0.1mol、0.3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数（φ）如图所示。

①其中，p₁、p₂和p₃由大到小的顺序是___，其原因是___。

②若分别用v_A(N₂)和v_B(N₂)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则v_A(N₂)___v_B(N₂)（填“＞”“＜”或“＝”）。

③若在250℃、p₁为10⁵Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B点N₂的分压p(N₂)为___Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。

Answer

p1>p2>p3 温度相同时，增大压强化学平衡向正反应方向移动，故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大 ＜ 8.3×103

【解析】

①由方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数越大；

②温度越大，压强越大，反应速率越大；

③列出三段式，先求出氨的物质的量分数，再代入计算：p(N2)=总压×物质的量分数=105Pa×。

①由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知，增大压强，平衡正向移动，由图象可知在相同温度下，平衡后混合物中氨的体积分数（φ）为P1＞P2＞P3，因此压强关系是P1＞P2＞P3，故答案为：P1＞P2＞P3；温度相同时，加压平衡正向移动，故压强越大平衡混合物中氨的体积分数越大；

②温度越大，压强越大，反应速率越大，p1＞p2，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大，故答案为：＜；

③列出反的三段式：

=0.667，x=0.08

p(N2)=总压×物质的量分数=105Pa×=8.3×103；

故答案为：8.3×103。