Question

氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛．圖1為合成氨反應在不同溫度和壓強、使用相同催化劑條件下，初始時氮氣、氫氣的體積比為1：3時，平衡混合物中氨的體積分數(shù)．

壓強（MPa）	0.1	10	20	30	60	100
氨的平衡含量（%）
溫度（攝氏度）
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.1	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

（1）從表可以看出：a．在溫度相同時，隨著壓強的增大，平衡混合物中氨的體積分數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”），說明合成氨的正反應是一個氣體分子數(shù)

 

（同上）的反應．b．在壓強相同時，隨著溫度的升高，平衡混合物中氨的體積分數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”），說明合成氨的正反應是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）從圖1可看出：300℃時，壓強p1條件下，平衡混合物中氨的體積分數(shù)

 

（填“＞”、“＜”或“=”）壓強p2條件下平衡混合物中氨的體積分數(shù)，由此可p1

 

p2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）該反應在300℃時的平衡常數(shù)K1

 

（填“＞”、“＜”或“=”）500℃時的平衡常數(shù)K2．
（4）表為氨的產(chǎn)量與溫度、壓強的關系，試畫出在30MPa下，300℃和500℃下，氨的平衡百分含量x（NH₃）-時間t曲線圖2，并標明平衡時氨的百分含量．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）a看表的橫行可知，在溫度相同時，隨著壓強的增大，平衡混合物中氨的體積分數(shù)逐漸增大，壓強增大平衡正向移動，說明正反應是一個分子數(shù)減小的反應，b看表格的縱行可知，在壓強相同時，隨著溫度的升高，平衡混合物中氨的體積分數(shù)逐漸減小，平衡逆向移動，說明合成氨的反應是放熱反應，據(jù)此答題；
（2）從圖1可看出，300℃時，壓強p1條件下，平衡混合物中氨的體積分數(shù)＞壓強p2條件下平衡混合物中氨的體積分數(shù)，而合氨的反應是體積減小的反應，所以可以看出P1＞P2，據(jù)此答題；
（3）由于合成氨是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，據(jù)此判斷K1和K2的大��；
（4）出在30MPa下，300℃時反應速率小于500℃下，但由于該反應為放熱反應，所以出在300℃時氨的平衡百分含量高于500℃時的，根據(jù)表可知，它們分別為71.0%和26.4%，據(jù)此畫圖．

解答： 解：（1）a看表的橫行可知，在溫度相同時，隨著壓強的增大，平衡混合物中氨的體積分數(shù)逐漸增大，壓強增大平衡正向移動，說明正反應是一個分子數(shù)減小的反應，b看表格的縱行可知，在壓強相同時，隨著溫度的升高，平衡混合物中氨的體積分數(shù)逐漸減小，平衡逆向移動，說明合成氨的反應是放熱反應，
故答案為：增大；減��；減小；放熱；
（2）從圖1可看出，300℃時，壓強p1條件下，平衡混合物中氨的體積分數(shù)＞壓強p2條件下平衡混合物中氨的體積分數(shù)，而合氨的反應是體積減小的反應，所以可以看出P1＞P2，故答案為：＞；＞；
（3）由于合成氨是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，據(jù)此判斷K1＞K2，故答案為：＞；
（4）出在30MPa下，300℃時反應速率小于500℃下，但由于該反應為放熱反應，所以出在300℃時氨的平衡百分含量高于500℃時的，根據(jù)表可知，它們分別為71.0%和26.4%，據(jù)此畫出的圖為：，故答案為：．

點評：本題主要考查了影響平衡移動的外界因素，難度不大，注重對基本原理的理解．