Question

【題目】在恒溫條件下起始時(shí)容積均為5L的甲、乙兩密閉容器中（甲為恒容容器、乙為恒壓容器），均進(jìn)行反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H2=﹣92.4kJ/mol，有關(guān)數(shù)據(jù)及特定平衡狀態(tài)見表．

容器	起始投入			達(dá)平衡時(shí)
甲	2molN2	3molH2	0molNH3	1.5molNH3
乙	amolN2	bmolH2	0molNH3]	1.2molNH3

（1）若平衡后同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同，起始時(shí)乙容器通入的N2的物質(zhì)的量為 ，
起始時(shí)乙中的壓強(qiáng)是甲容器的倍，乙的平衡常數(shù)為
（2）恒容密閉容器中可以發(fā)生氨氣的分解反應(yīng)，達(dá)平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，下列各項(xiàng)中y隨x的增大而增大的是（選填序號）．

選項(xiàng)	a	b	c	d
x	溫度	溫度	加入H2的物質(zhì)的量	加入氨氣的物質(zhì)的量
y	混合氣體的平均相對分子質(zhì)量	平衡常數(shù)K	混合氣體的密度	達(dá)平衡時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率

（3）研究在其他條件不變時(shí)，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：
①像中T2和T1的關(guān)系是：T2T1（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）．
②a、b、c三點(diǎn)中，N2轉(zhuǎn)化率最高的是（填字母）．
③若容器容積為1L，T2℃在起始體系中加入1mol N2 ， 3molH2 ， 經(jīng)過5min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的反應(yīng)速率為 ． 保持容器體積不變，若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2mol N2和6mol H2 ， 達(dá)平衡后放出的熱量為Q，則Q110.88kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

【答案】
（1）1.6mol；0.8；107（mol/L）﹣2
（2）bc
（3）低于；c；0.24mol．L﹣1 ． min﹣1；＞
【解析】解：（1）甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同，說明達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，乙容器體積V， = ，V=4L；根據(jù)三段式：甲：N2+3H22NH3 ，
起始量 2 3 0
變化量 0.75 2.25 1.5
平衡量 1.25 0.75 1.5
乙：N2+3H22NH3 ，
起始量 a b 0
變化量 0.6 1.8 1.2
平衡量 a﹣0.6 b﹣1.8 1.2
= ，得a=1.6mol， = ．得b=2.4mol；起始時(shí)乙容器中的壓強(qiáng)是甲容器的倍數(shù)為： =0.8，乙的平衡常數(shù)k= =107（mol/L）﹣2
所以答案是：1.6mol； 0.8； 107（mol/L）﹣2（2）a．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體總物質(zhì)的量增大，混合氣體總質(zhì)量不變，平均相對分子質(zhì)量減小，故a錯(cuò)誤；
b．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度改變平衡常數(shù)改變，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大，故b正確；
c．加入氫氣，混合氣體質(zhì)量增大、但容器體積不變，混合氣體密度增大，故c正確；
d．加入氨氣，平衡向正反應(yīng)方向移動，但其轉(zhuǎn)化率減小，故d錯(cuò)誤，
所以答案是：bc；（3）①為反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高化學(xué)平衡向著吸熱方向進(jìn)行，從T1到T2生成物氨氣的量增加，平衡正移，故T2＜T1；
所以答案是：低于；②b點(diǎn)代表平衡狀態(tài)，c點(diǎn)又加入了氫氣，故平衡向右移動，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大；
所以答案是：c；③化學(xué)平衡三段式計(jì)算列式計(jì)算，
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）1 3 0
變化量（mol）0.6 3×60% 1.2
平衡量（mol） 0.4 1.2 1.2
反應(yīng)速率v= =0.24mol．L﹣1 ． min﹣1；此時(shí)反應(yīng)放出熱量=92.4kJ/mol× =55.44KJ，結(jié)合平衡計(jì)算H2的轉(zhuǎn)化率為60%時(shí)放出的熱量，若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2mol N2和6mol H2 ， 相當(dāng)于增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，放出熱量小于2×92.4kJ/mol=184.8KJ，大于H2的轉(zhuǎn)化率為60%時(shí)放出的熱量的2倍，即熱量＞55.44KJ×2=110.88kJ．
所以答案是：0.24mol．L﹣1 ． min﹣1；＞．
【考點(diǎn)精析】利用化學(xué)平衡的計(jì)算對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．