Question

【題目】氮的固定一直是科學家研究的重要課題，合成氨則是人工固氮比較成熟的技術，其原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下，初始時N2、H2分別為0.1mol、0.3mol時，平衡后混合物中氨的體積分數（φ）如圖所示。

①其中，p1、p2和p3由大到小的順序是___，其原因是___。

②若分別用vA(N2)和vB(N2)表示從反應開始至達平衡狀態A、B時的化學反應速率，則vA(N2)___vB(N2)（填“＞”“＜”或“＝”）。

③若在250℃、p1為105Pa條件下，反應達到平衡時容器的體積為1L，則該條件下B點N2的分壓p(N2)為___Pa(分壓=總壓×物質的量分數，保留一位小數)。

Answer 1

【答案】p1>p2>p3 溫度相同時，增大壓強化學平衡向正反應方向移動，故平衡混合物中氨的體積分數越大壓強越大 ＜ 8.3×103

【解析】

①由方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知，增大壓強，平衡正向移動，氨的體積分數越大；

②溫度越大，壓強越大，反應速率越大；

③列出三段式，先求出氨的物質的量分數，再代入計算：p(N2)=總壓×物質的量分數=105Pa×。

①由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知，增大壓強，平衡正向移動，由圖象可知在相同溫度下，平衡后混合物中氨的體積分數（φ）為P1＞P2＞P3，因此壓強關系是P1＞P2＞P3，故答案為：P1＞P2＞P3；溫度相同時，加壓平衡正向移動，故壓強越大平衡混合物中氨的體積分數越大；

②溫度越大，壓強越大，反應速率越大，p1＞p2，由圖可知，B對應的溫度、壓強大，則反應速率大，故答案為：＜；

③列出反的三段式：

=0.667，x=0.08

p(N2)=總壓×物質的量分數=105Pa×=8.3×103；

故答案為：8.3×103。