Question

4．在一定条件下，N₂（g）+H₂（g）?2NH₃（g），该反应的能量变化为放出92.4KJ热量，在容积为2升的密闭容器中，分别充入1molN₂和1molH₂，2min反应达到最大限度，三种气态物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，试填写下列空白：
曲线X、Y、Z分别代表的物质是H₂；N₂；NH₃；若要提高氮气的转化率，可采取的一种方法是增大压强；此时测得混合气体中N₂是0.9mol，N₂的转化率为10%，H₂的浓度是0.35mol（L•min）^-1．则在这2min内NH₃的平均反应速率是0.05mol（L•min）^-1．

Answer 1

分析 根据图中各物质的变化的物质的量可知反应物和生成物的变化量，化学方程式计量数之比等于反应物质的量之比，据此分析判断；
若要提高氮气的转化率，则平衡正向移动；
转化率=$\frac{开始的物质的量-平衡时的物质的量}{开始的物质的量}$；
根据c（H₂）=$\frac{n}{V}$计算；
根据v（NH₃）=$\frac{△c（N{H}_{3}）}{△t}$计算．

解答 解：根据图中各物质的变化的物质的量可知，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=（1.0mol-0.7mol）：（1.0mol-0.9mol）：0.2mol=3：1：2，对照化学方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，X线表示H₂，Y线表示N₂，Z线表示NH₃；
该反应正方向为体积减小的放热反应，若要提高氮气的转化率，则平衡正向移动，可以增大压强（或降低温度）；
平衡时N₂为0.9mol，则转化率=$\frac{1-0.9}{1}$×100%=10%；
平衡时H₂的浓度为c（H₂）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.7mol}{2L}$=0.35mol/L；
v（NH₃）=$\frac{△c（N{H}_{3}）}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol（L•min）^-1．
故答案为：H₂；N₂；NH₃；增大压强；0.9；10%；0.35；0.05．

点评 本题考查了化学平衡的有关计算和化学平衡移动，有一定的综合性，但内容较简单，侧重对基础知识的理解和考查，题目难度不大．