Question

【題目】氨是最重要的氮肥，是產量最大的化工產品之一。德國人哈伯在1905年發明了合成氨的方法，其合成原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，他因此獲得了1918年諾貝爾化學獎。密閉容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合發生反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應為放熱反應)。

（1）當反應達到平衡時，N2和H2的濃度比是___________；N2和H2的轉化率比是_____________。

（2）升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對分子質量____________，密度_____________。(填“變大”、“變小”或“不變”)

（3）當達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，平衡將_____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。

（4）若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，平衡將________(填“向左移動”、“向右移動”或“不移動”)。達到新平衡后，容器內溫度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原來的2倍。

Answer 1

【答案】 1∶3 1∶1 變小 不變 逆向 向左移動 小于

【解析】試題分析：在密閉容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合發生下列反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=－92.4 kJ·mol-1，正反應為放熱反應。

(1)因為原始投料時N2和H2的物質的量之比為1:3，在反應過程中，兩者的變化量之比也是1:3，所以當反應達到平衡時，N2和H2的物質的量之比必然還是1:3，所以其濃度比是1:3；轉化率等于變化量占起始量的百分數，原始投料時N2和H2的物質的量之比為1:3，兩者的變化量之比也是1:3，所以N2和H2的轉化率之比是1:1。

(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，化學平衡將向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向移動，混合氣體的總物質的量增大，而質量守恒，所以混合氣體的平均相對分子質量變小。因為質量守恒、體積不變，所以密度不變。

(3)當達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，則容器的體積必須增大，反應混合物中各組分的濃度都要減小，這相當于減壓，化學平衡將氣體體積增大的方向移動，即逆向)移動。

(4)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，平衡將向吸熱反應方向移動，即向左移動。達到新平衡后，容器內溫度小于原來的2倍。