在一定温度下,向容积不变的容器中加入2mol N2、8mol H2及固体催化剂,使之反应.已知:N2

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  • 解题思路:(1)根据反应:N2(g)+3H2(g)

    2NH3(g),利用三段式计算;

    (2)将氨气按反应转化为反应物,则相当于起始量为1molN2和4molH2,相当于上述起始量的一半,从压强对平衡的影响角度分析;

    (3)从等效平衡的角度分析,注意反应向正反应方向进行的条件;

    (4)由于T2>T1,平衡向逆反应方向移动,平衡时NH3的百分含量减小,但温度升高,速率增大,以此判断.

    (1)利用三段式计算:

    N2(g)+3H2(g)

    2NH3(g)

    起始:2mol 8mol 0

    转化:x 3x 2x

    平衡:2-x 8-3x 2x

    根据压强之比等于物质的量之比,则有:(2-x+6-3x+2x)÷(2+8)=0.8,解之得x=1,

    则NH3的物质的量为2mol,则NH3的体积分数为

    2x

    (2−x+8−3x+2x)× 100%=

    2

    8×100%=25%,

    由热化学反应方程式可知此时反应的氮气为1mol,所以放出的热量等于92.2kJ,

    故答案为:B;

    (2)将氨气按反应转化为反应物,则相当于起始量为1molN2和4molH2,相当于上述起始量的一半,则压强是原来的一半,压强减小,平衡向逆反应方向移动,NH3的百分含量减小,即小于25%,故答案为:C;

    (3)达平衡时,N2、H2、NH3的量分别为1molN2、5molH2、2molNH3,要使反应向正反应方向进行,则起始的N2的量应大于1mol,由于是恒温恒容体积不相等反应的等效平衡,经转化后,所有对应量要相等,故N2的投入量不能超过2mol,即1mol<a<2mol,故答案为:1mol<a<2mol;

    (4)由于T2>T1,平衡向逆反应方向移动,平衡时NH3的百分含量减小,但温度升高,速率增大,达到平衡的时间缩短,故图象为

    ,故答案为:

    点评:

    本题考点: 化学平衡移动原理;化学反应的可逆性.

    考点点评: 本题考查化学平衡移动问题,题目难度较大,注意(1)(2)为易错点,注意化学平衡计算的方法,特别是(2)注意从等效平衡的角度分析、