Question

8．在一密闭容器中发生反应N₂+3H₂?2NH₃．达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应进程的关系如图1所示：

回答下列问题：
（1）t₁、t₂、t₃时刻分别改变的一个条件，t₁时刻升高温度t₃时刻加入催化剂t₄时刻减小压强（或增大容器体积）．
（2）氨的百分含量最高的时间段是t₀～t₁．
（3）如果在t₆对刻，从反应体系中分离出部分氨，t₇时刻反应达到平衡状态，请在图1中画出反应速率的变化情况；
（4）实验室模拟化工生产，在恒容密闭容器中充入一定量N₂和H₂后，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如图2．在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，请在图3中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图．

Answer 1

分析 （1）由图可知，t₁正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率；t₃正逆反应速率同等程度的增大；t₄时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率；
（2）由图可知，t₁平衡逆向移动，t₃不移动，t₄平衡逆向移动，根据移动结果分析；
（3）t₆时刻分离出部分NH₃，v_逆立刻减小，而v_正逐渐减小，在t₇时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线；
（4）合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡时氨气浓度减小，但反应速率变快，所以达到平衡的时间变短，据此可画出图象．

解答 解：（1）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，可知，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，则由图可知，t₁正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；
t₃正逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用催化剂；
t₄时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强，
故答案为：升高温度；加入催化剂；减小压强（或增大容器体积）；
（2）由图可知，t₁平衡逆向移动，t₃不移动，t₄平衡逆向移动，均使氨气的含量减少，则t₀～t₁氨气的含量最大，
故答案为：t₀～t₁；
（3）t₆时刻分离出部分NH₃，v_逆立刻减小，而v_正逐渐减小，在t₇时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线为：
，故答案为：；
（4）在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，由于升高温度化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但是由于该反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，因此达到平衡时NH₃的含量降低，用图象表示实验I和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图是，
故答案为：．

点评 本题考查影响化学反应速率的因素，注意把握反应的特点及图象分析是解答的关键，明确温度、压强、催化剂对反应速率的影响即可解答，题目难度不大．