Question

【題目】（1）已知可逆反應：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH＞0，請回答下列問題：

①在某溫度下，反應物的起始濃度分別為c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；達到平衡后，M的轉化率為60%，此時N的轉化率為________。

②若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；達到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝________。

③若反應溫度不變，反應物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝c(P)＝c(Q)＝2mol·L－1，此時v(正)_________v(逆)（填“＞”、“<”或“=”）

（2）合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。其原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，據此回答以下問題：

①根據溫度對化學平衡的影響規律可知，對于該反應，溫度越高，其平衡常數的值越___。

②對于合成氨反應而言，下列有關圖象一定正確的是(選填序號)_______。

③相同溫度下，有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B，兩容器中均充入1 mol N2和3 mol H2，此時兩容器的體積相等。在一定條件下反應達到平衡狀態，A中NH3的體積分數為a，放出熱量Q1 kJ；B中NH3的體積分數為b，放出熱量Q2 kJ。則：b ________ a (填“>”、“＝”或“<”，下同)，Q1________Q2，Q1________92.4。

Answer 1

【答案】25% 6 < 小 a、c < < <

【解析】

（1）①根據M的轉化率為60%計算出M的濃度變化量，利用濃度變化量之比等于化學計量數之比求出N的濃度變化量，再根據轉化率定義計算；

②由于溫度不變，則平衡常數不變，與（1）相同，利用三段式計算平衡時各組分的濃度，代入平衡常數計算．

③用濃度商Qc和平衡常數的相對大小，判斷正逆反應速率的相對大小；

（2）①K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比②該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則K減小；

②a．先出現拐點的先達到平衡，則T2大，溫度高，平衡逆向移動，氨氣的體積分數小；

b．平衡時濃度不一定相等，平衡只是濃度保持不變的狀態；

c．使用催化劑加快反應速率，對平衡無影響；

③恒容密閉容器A，反應達到平衡狀態，A中NH3的體積分數為a，放出熱量Q1kJ，

而恒壓密閉容器B，均充入1mol N2和3molH2，反應發生后總物質的量減少，由pV=nRT可知，相對于A來說，相當于B加壓，則平衡正向移動。

(1) ①△c(M)=60%×1molL1=0.6molL1,濃度變化量之比等于化學計量數之比，所以△c(N)=△c(M)=0.6molL1，故此時N的轉化率×100%=25%，

故答案為：25%；

②△c(M)=60%×1molL1=0.6molL1，則：

M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)

初始(mol/L):1 2.4 0 0

轉化(mol/L):0.6 0.6 0.6 0.6

平衡(mol/L):0.4 1.8 0.6 0.6

故該溫度下平衡常數k==0.5，

反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為c(M)=4molL1，c(N)=amolL1；達到平衡后，c(P)=2molL1，則：

M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ；

初始(mol/L):4 a 0 0

轉化(mol/L):2 2 2 2

平衡(mol/L):2 a2 2 2

所以平衡常數K==0.5，解得a=6，

故答案為：6；

③Qc===1>K=0.5，反應逆向進行，因此v(正)<v(逆)，

（2）①該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡常數K減小，溫度越高，K越小，

故答案為：小；

②a．先出現拐點的先達到平衡，則T2大，溫度高，平衡逆向移動，與圖象一致，故a正確；

b．平衡時濃度不一定相等，平衡濃度取決起始濃度和轉化率，圖象表示錯誤，故b錯誤；

c．使用催化劑加快反應速率，對平衡無影響，平衡時物質的濃度不變，與圖象一致，故c正確；

故答案為：ac；

③恒容密閉容器A，反應達到平衡狀態，A中NH3的體積分數為a，放出熱量Q1kJ，而恒壓密閉容器B，均充入1mol N2和3molH2，反應發生后總物質的量減少，由pV=nRT可知，相對于A來說，相當于B加壓，則平衡正向移動，氨氣的體積分數變大，所以a＜b，B中放出的熱量對，則Q1＜Q2，熱化學方程式中反應熱為完全反應放出的熱量，而A中不能完全轉化，放出的熱量少，則Q1＜92.4，

故答案為：＜；＜；＜。