Question

（9分）氢气是工业上重要的原料。

（1）氢气用于工业合成氨  N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol^-1。

①一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N₂和H₂反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t₂  ﹑t₄  ﹑t₅ ﹑t₇时刻所对应的实验条件改变分别是

t₂           t₄         t₅         t₇      。

②温度为T℃时，将2amolH₂和amolN₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50﹪，此时放出热量46.1 kJ。则该温度下反应的平衡常数为            。

（2）在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入1mol及2mol碘化氢待反应：2HI(g)H₂(g)+I₂(g)  达到平衡后，平衡时I₂的浓度c(I₂)_A       c(I₂)_B   ；平衡时HI的分解率α_A      α_B  ；平衡时H₂在混合气体中的体积分数A      B （填写“＞”“＜”“＝”）

 

Answer 1

(9分)（1）①t₂ 增大N₂或H₂的浓度t₄  加入催化剂

t₅   减小NH₃浓度     t₇   降温    ②   4.0   （2分）

（2）  ＜    ；   ＝  ；   ＝  （其余1分1空）

解析:（1）①t2时刻正反应速率增大，逆反应速率不变，说明是增大了反应物的浓度；t4时正逆速率等倍数增大，说明了是加了催化剂；同理，t5是减少了产物浓度所致；t7时，正逆速率都减小，且相对正反应速率大，说明正向移动，应该是降低温度所致。

②N₂(g)+ 3H₂(g)  2NH₃(g)；ΔH =-92.2 kJ·mol^-1

0.5a     1.5a       a            -46.21kJ

可知：a=1，

N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)

初始n：    1       2            0

△n:       0.5     1.5          1

平衡n：  0.5     0.5          1

由

（2）可用下图来示意

初始态            平衡

可把B的容积扩大一倍，虚拟出一个B的平衡状态，它应该与A的平衡状态相比：除了体积大一倍以外，其它诸如各物质的量浓度、转化率完全符合，再把这个虚拟出的状态压缩到最终态，由于平衡两边的气体系数和相等，故平衡不移动，但各物质浓度应该是A平衡状态的两倍。