Question

（9分）合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。

N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  △H = -92 kJ·mol^-1

T₁℃时，在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示：

请回答：

（1）若反应起始时n(N₂)为1mol、n(H₂)为3mol，则反应达到平衡时，放出的热量          （填“＝”或“＜”或“＞”）92 kJ

（2）表示N₂ 浓度变化的曲线是      （填浓度变化曲线代号“A”或“B”或“C”）。

（3）用H₂ 浓度的变化表示该反应在0~25min末的速率是        mol·L^-1·min^-1。

（4）若该反应在一定条件下于25 min末达到平衡状态，则

①此时平衡常数K =                  。

②保持该反应条件不变至第30 min末，将温度由T₁℃升高到T₂℃，则反应在第40min末再次达到平衡，在此过程中H₂浓度变化了1.5 mol·L^-1，请在图中画出从第25 min末 ～ 45min末NH₃浓度的变化曲线。

Answer

(9分)

（1）＜ (1分)

（2）C (1分)

（3）0.12 或 (2分)

（4）①或0.15 (2分)

② (3分，每段各1分)

【解析】

试题分析：（1）因为N2与H2的反应为可逆反应，所以1mol N2与3mol H2只能反应一部分，则放出的热量<92kJ。

（2）N2、H2、NH3的转化浓度之比为1:3:2，所以符合N2浓度变化的曲线为C。

（3）用H2 浓度的变化表示该反应在0~25min末的速率v（H2）=（6.0mol•L‾1—3.0mol•L‾1）÷25min=0.12 或 mol·L-1·min-1。

（4）①平衡常数K =c2（NH3）÷[c（N2）•c3（H2）]=2.02÷（1.0×3.03）=或0.15。

②25min～30min为化学平衡阶段，NH3的浓度不变；30～35min，平衡向逆反应方向移动，NH3的浓度由2.0mol•L‾1减少至1.0mol•L‾1，40min～45min为化学平衡状态，NH3的浓度不变，可画出变化曲线。

考点：本题考查可逆反应、图像的分析及绘画、化学反应速率和平衡常数的计算。