Question

（12分）氫氣是工業上重要的原料。

（1）氫氣用于工業合成氨  N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol^-1。

一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，一定量的N₂和H₂反應達到平衡后，改變某一外界條件，反應速率與時間的關系如下圖所示，其中t₄  ﹑t₅ ﹑t₇時刻所對應的實驗條件改變分別是

t₄           t₅            t₇       。

 

②溫度為T℃時，將2amolH₂和amolN₂放入0.5L密閉容器中，充分反應后測得N₂的轉化率為50﹪，此時放出熱量46.1 kJ。則該溫度下反應的平衡常數為             。         

（2）工業上大量的氫氣來源于焦炭與水蒸氣高溫下的反應：

C(s) + H₂O(g)  H₂(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ/mol

①該反應在低溫下不能自發進行的原因是                                   。

    ②恒溫，在容積可變的密閉容器中，進行如上可逆反應。一段時間后，下列物理量不發生變化時，能表明該反應已達到平衡狀態的有：Ⅰ混合氣體的密度；Ⅱ容器內氣體的壓強；Ⅲ混合氣體的總物質的量； ⅣCO物質的量濃度          （      ）

     A．只有Ⅳ              B．只有Ⅰ和Ⅳ           C．只有Ⅱ和Ⅲ    

D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ          E．都可以

（3）在容積相同的兩密閉容器A和B中，保持溫度為423K，同時向A、B中分別加入amol及bmol碘化氫（a＞b）待反應：2HI(g)H₂(g)+I₂(g)  達到平衡后，平衡時I₂的濃度c(I₂)_A        c(I₂)_B   ；平衡時HI的分解率α_A       α_B  ；平衡時H₂在混合氣體中的體積分數A       B （填寫“＞”“＜”“＝”）

Answer 1

 （1）①t₄  加入正催化劑      t₅   減小NH₃濃度     t₇    降溫   

②   4.0           

（2）①該反應⊿H＞0 ⊿S＞0 根據⊿G = ⊿H–T⊿S   低溫。⊿G＞0不能自發                                              

②  D  

   （3）  ＞    ；       ＝  ；         ＝