Question

氨在工农业生产中应用广泛．图1为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数．

压强（MPa）	0.1	10	20	30	60	100
氨的平衡含量（%）
温度（摄氏度）
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.1	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

（1）从表可以看出：a．在温度相同时，随着压强的增大，平衡混合物中氨的体积分数

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），说明合成氨的正反应是一个气体分子数

 

（同上）的反应．b．在压强相同时，随着温度的升高，平衡混合物中氨的体积分数

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），说明合成氨的正反应是

 

（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）从图1可看出：300℃时，压强p1条件下，平衡混合物中氨的体积分数

 

（填“＞”、“＜”或“=”）压强p2条件下平衡混合物中氨的体积分数，由此可p1

 

p2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）该反应在300℃时的平衡常数K1

 

（填“＞”、“＜”或“=”）500℃时的平衡常数K2．
（4）表为氨的产量与温度、压强的关系，试画出在30MPa下，300℃和500℃下，氨的平衡百分含量x（NH₃）-时间t曲线图2，并标明平衡时氨的百分含量．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）a看表的横行可知，在温度相同时，随着压强的增大，平衡混合物中氨的体积分数逐渐增大，压强增大平衡正向移动，说明正反应是一个分子数减小的反应，b看表格的纵行可知，在压强相同时，随着温度的升高，平衡混合物中氨的体积分数逐渐减小，平衡逆向移动，说明合成氨的反应是放热反应，据此答题；
（2）从图1可看出，300℃时，压强p1条件下，平衡混合物中氨的体积分数＞压强p2条件下平衡混合物中氨的体积分数，而合氨的反应是体积减小的反应，所以可以看出P1＞P2，据此答题；
（3）由于合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，据此判断K1和K2的大小；
（4）出在30MPa下，300℃时反应速率小于500℃下，但由于该反应为放热反应，所以出在300℃时氨的平衡百分含量高于500℃时的，根据表可知，它们分别为71.0%和26.4%，据此画图．

解答： 解：（1）a看表的横行可知，在温度相同时，随着压强的增大，平衡混合物中氨的体积分数逐渐增大，压强增大平衡正向移动，说明正反应是一个分子数减小的反应，b看表格的纵行可知，在压强相同时，随着温度的升高，平衡混合物中氨的体积分数逐渐减小，平衡逆向移动，说明合成氨的反应是放热反应，
故答案为：增大；减小；减小；放热；
（2）从图1可看出，300℃时，压强p1条件下，平衡混合物中氨的体积分数＞压强p2条件下平衡混合物中氨的体积分数，而合氨的反应是体积减小的反应，所以可以看出P1＞P2，故答案为：＞；＞；
（3）由于合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，据此判断K1＞K2，故答案为：＞；
（4）出在30MPa下，300℃时反应速率小于500℃下，但由于该反应为放热反应，所以出在300℃时氨的平衡百分含量高于500℃时的，根据表可知，它们分别为71.0%和26.4%，据此画出的图为：，故答案为：．

点评：本题主要考查了影响平衡移动的外界因素，难度不大，注重对基本原理的理解．