Question

【题目】在恒温条件下起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中（甲为恒容容器、乙为恒压容器），均进行反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H2=﹣92.4kJ/mol，有关数据及特定平衡状态见表．

容器	起始投入			达平衡时
甲	2molN2	3molH2	0molNH3	1.5molNH3
乙	amolN2	bmolH2	0molNH3]	1.2molNH3

（1）若平衡后同种物质的体积分数相同，起始时乙容器通入的N2的物质的量为 ，
起始时乙中的压强是甲容器的倍，乙的平衡常数为
（2）恒容密闭容器中可以发生氨气的分解反应，达平衡后，仅改变下表中反应条件x，下列各项中y随x的增大而增大的是（选填序号）．

选项	a	b	c	d
x	温度	温度	加入H2的物质的量	加入氨气的物质的量
y	混合气体的平均相对分子质量	平衡常数K	混合气体的密度	达平衡时氨气的转化率

（3）研究在其他条件不变时，改变起始物氢气的物质的量对反应的影响，实验结果如图所示（图中T表示温度，n表示物质的量）：
①像中T2和T1的关系是：T2T1（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）．
②a、b、c三点中，N2转化率最高的是（填字母）．
③若容器容积为1L，T2℃在起始体系中加入1mol N2 ， 3molH2 ， 经过5min反应达到平衡时H2的转化率为60%，则NH3的反应速率为 ． 保持容器体积不变，若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2 ， 达平衡后放出的热量为Q，则Q110.88kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

【答案】
（1）1.6mol；0.8；107（mol/L）﹣2
（2）bc
（3）低于；c；0.24mol．L﹣1 ． min﹣1；＞
【解析】解：（1）甲、乙两组实验中同种物质的体积分数相同，说明达到相同的平衡状态，乙容器体积V， = ，V=4L；根据三段式：甲：N2+3H22NH3 ，
起始量 2 3 0
变化量 0.75 2.25 1.5
平衡量 1.25 0.75 1.5
乙：N2+3H22NH3 ，
起始量 a b 0
变化量 0.6 1.8 1.2
平衡量 a﹣0.6 b﹣1.8 1.2
= ，得a=1.6mol， = ．得b=2.4mol；起始时乙容器中的压强是甲容器的倍数为： =0.8，乙的平衡常数k= =107（mol/L）﹣2
所以答案是：1.6mol； 0.8； 107（mol/L）﹣2（2）a．该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，混合气体总物质的量增大，混合气体总质量不变，平均相对分子质量减小，故a错误；
b．平衡常数只与温度有关，温度改变平衡常数改变，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故b正确；
c．加入氢气，混合气体质量增大、但容器体积不变，混合气体密度增大，故c正确；
d．加入氨气，平衡向正反应方向移动，但其转化率减小，故d错误，
所以答案是：bc；（3）①为反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T1到T2生成物氨气的量增加，平衡正移，故T2＜T1；
所以答案是：低于；②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大；
所以答案是：c；③化学平衡三段式计算列式计算，
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）1 3 0
变化量（mol）0.6 3×60% 1.2
平衡量（mol） 0.4 1.2 1.2
反应速率v= =0.24mol．L﹣1 ． min﹣1；此时反应放出热量=92.4kJ/mol× =55.44KJ，结合平衡计算H2的转化率为60%时放出的热量，若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2 ， 相当于增大压强平衡正向进行，反应是可逆反应不能进行彻底，放出热量小于2×92.4kJ/mol=184.8KJ，大于H2的转化率为60%时放出的热量的2倍，即热量＞55.44KJ×2=110.88kJ．
所以答案是：0.24mol．L﹣1 ． min﹣1；＞．
【考点精析】利用化学平衡的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．