题目内容
10．合成氨对化学工业和国防工业有重要意义．若向合成塔中按物质的量之比l：4充入N2、H2进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强（p）关系图．
（1）图A中压强为10MPa时，N2的转化率为33%．
（2）已知：在合成氨反应中，升高温度H2的转化率降低．
①若图B中T=450℃，则温度为500℃时对应的曲线是a（填“a”或“b”）．
②该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图C所示，纵坐标可以表示的物理量有cd
a．H2的逆反应速率
b．N2的质量百分含量
c．NH3的体积分数
d．混合气体的平均相对分子质量．
分析 （1）根据三段法计算来确定物质的转化率；
（2）①降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；
②如图C，随温度升高，纵坐标代表的量逐渐减小，据此分析．
解答 解：（1）设N2的转化率为x，
N2 +3H2 $?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3
初始：1 4 0
变化：x 3x 2x
平衡：1-x 4-3x 2x
10MPa时，氨气的体积分数为15.00%，则$\frac{2x}{2x+1-x+4-3x}$×100%=15%
解得x=0.33，所以氮气的转化率=$\frac{0.33}{1}$×100%≈33%，故答案为：33%；
（2）①对于反应 N2+3H2$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3，△H＜0，当温度升高时，化学平衡向吸热热反应方向移动，即逆反应移动，所以氨气的体积分数减少，对应的曲线是a，故答案为：a；
②如图C，随温度升高，纵坐标逐渐减小，
a．升高温度，H2的逆反应速率增大，故a错误；
b．升高温度，平衡向吸热即逆反应分析移动，N2的质量百分含量增大，故b错误；
c．升高温度，平衡向吸热即逆反应分析移动，NH3的体积分数减小，故c正确；
d．升高温度，平衡向吸热即逆反应分析移动，混合气体物质的量增大，总质量不变，混合气体的平均相对分子质量减小，故d正确；
故答案为：cd．
点评 本题主要考查了转化率的计算、外界条件对化学平衡的影响，注意三段法在计算中的运用．
练习册系列答案
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把镁条投入到盛有稀硫酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示，在下列因素中，①H+的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④SO42-的浓度，影响反应速率的因素是（ ）| A． | ①④ | B． | ①②③ | C． | ②③ | D． | ③④ |
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