Question

8．氫氣用于工業(yè)合成氨  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ•mol^-1．

①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，正逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，其中t₄﹑t₅﹑t₇時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是
t₄加入催化劑．
t₅減小NH₃濃度．
t₇降溫．
②溫度為T℃時(shí)，將2nmolH₂和nmolN₂放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%，此時(shí)放出熱量46.1kJ．則n=1．

Answer 1

分析 ①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，正逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，其中t₄﹑t₅﹑t₇時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是t₄正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大相同的倍數(shù)，所以使用催化劑；t₅時(shí)平衡正向移動(dòng)，但逆反應(yīng)的速率突然減小，所以減小生成物的濃度；t7時(shí)刻正逆反應(yīng)速率都減小，且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，說(shuō)明是降低溫度；
②由反應(yīng)方程式可知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ•mol^-1，1mol的氮?dú)馀c3mol的氫氣完全反應(yīng)放出92.2Kj的熱量，而此時(shí)放出熱量46.1kJ，所以參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為$\frac{46.1}{92.2}$=0.5mol，即n×50%=0.5mol．

解答 解：①一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，正逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，其中t₄﹑t₅﹑t₇時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是t₄正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大相同的倍數(shù)，所以使用催化劑；t₅時(shí)平衡正向移動(dòng)，但逆反應(yīng)的速率突然減小，所以減小生成物的濃度；t7時(shí)刻正逆反應(yīng)速率都減小，且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，說(shuō)明是降低溫度，平衡正向進(jìn)行，
故答案為：t₄ 加入催化劑；t₅ 減小NH₃濃度；t₇ 降溫；        
②由反應(yīng)方程式可知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.2kJ•mol^-1，1mol的氮?dú)馀c3mol的氫氣完全反應(yīng)放出92.2Kj的熱量，而此時(shí)放出熱量46.1kJ，所以參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為$\frac{46.1}{92.2}$=0.5mol，即n×50%=0.5mol，解之得n=1mol，
故答案為：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算，和圖象的分析，化學(xué)平衡的移動(dòng)及影響因素，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，注意把握反應(yīng)的特征，結(jié)合圖象的曲線變化解答該題．題目綜合性強(qiáng)，較難．