问题 填空题

(14 分)在T1℃时,向容积为2 L 的密闭容器甲中加人1mol N1、3mol H2及少量固体催  化剂,发生反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);△H<0,10min时各物质的浓度不再变化,测得NH3 的体积分数为25% 。

(1) 该反应在0 ~l0min 时间内H2的平均反应速率为______,N2的转化率为______。

   (2)在T1℃时,若起始时在容器甲中加入0.5mol N2、1.5mol H2、0.5mol NH3 ,则达到平衡时NH3的体积分数______ (填选项字母) 。

a.大于25%    b.等于25%    c.小于25% 

(3)右图是在T1℃时密闭容器甲中H2的体积分数随时间t的变化曲线,请在该图中补画出该反应在T2℃(T1>T2)时H2的体积分数随时间t的变化曲线。

(4)若保持T1℃,在体积也为2 L 的密闭容器乙中通入一定量的N2、H2、NH3,欲使平衡时容器乙中各物质的物质的量与容器甲中完全相同,且起始时反应向正反应方向进行,则通入H2的物质的量x的取值范围是____________。

答案

⑴0.06mol·L-1·min-1   (2分)    40%  (3分)   ⑵ c   (3分)

    (3分)    ⑷ 1.8mol< x <3mol  (3分)

(1)设达平衡时,体系内生成2x mol NH3,则有:,解得x=0.4mol,△c(H2)=0.6mol·L-1,△t=10min,故v(H2)=0.06mol·L-1 ·min1。N2的转化率==40%。

(2)加入0.5mol N2、1.5mol H2、0.5mol NH3相当于加入0.75mol N2、2.25mol H2,与原平衡相比,N2、H2浓度都小于原平衡,所以降低浓度导致反应物的转化率降低,达平衡时体系内NH3的体积分数小于25%。

(3)因T2>T1,所以在T2温度下反应速率更快,达平衡时间更短,但达平衡时H2的体积分数比T1时高,据此可画出对应变化曲线。

(4)甲容器中达平衡时n(H2)=1.8mol,所以x至少应大于1.8mol,要使大平衡时N2、H2、NH3浓度与甲平衡相同,则x<3mol,故有:1.8mol<x<3mol。

单项选择题
名词解释