Question

（14分）（1）某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始氢气物质的量［用n（H₂）表示］对N₂（g）＋3H₂（g） 2NH₃（g）反应的影响，实验结果可表示成如下图所示的规律（图中T表示温度，n表示物质的量）：

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是__________。

②若容器容积为1L，n＝3mol，反应达到平衡时N₂、H₂的转化率均为60%，则在起始时体系中加入N₂的物质的量为__________mol，此条件下（T₂），反应的平衡常数K＝_________，当温度升高时该平衡常数将__________。

③图像中T₂和T₁的关系是__________。（填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”）。

（2）氨气和氧气从145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图）：

4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O      4NH₃＋3O₂2N₂＋6H₂O

温度较低时以生成__________为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因是___________________

 

Answer 1

【答案】

（1）① c  （2分）   ② n／3 或1（2分）；K＝25／12或2.08 （2分） 减小（2分）③ 低于  （2分）

（2）N₂ （2分）  氨气氧化生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降 （2分） 

【解析】（1）①增大氢气的浓度，平衡向正反应方向进行，氮气的转化率就越大，所以根据图像可知c点氮气的转化率最大，答案选c。

②消耗氢气是0.6×3mol＝1.8mol，所以同时消耗氮气是0.6mol，因此氮气的起始物质的量是0.6mol÷60％＝1mol。平衡时氢气、氮气、氨气的浓度分别是（mol/L）1.2、0.4、1.2，所以该温度下平衡常数K＝；正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，所以平衡常数是减小的。

③正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的含量降低，所以T₂＜T₁。

（2）根据图像可知，温度较低时以生成的氮气为主；由于氨气氧化生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向减小，转化率下降。