(9分):①0.4 mol/L(2分) ②>(1分) ③丙>甲=乙(2分):①<(1分):②c(NH
3)增大:平衡正向移动(1分):③32%(2分)
(1)①氢气的转化率是20%,则甲中消耗氢气的浓度是3mol/L×20%=0.6mol/L,则根据方程式N2+3H2
2NH3可知,生成氨气的浓度是0.4mol/L。
②乙容器中如果1mol/L氨气完全转化为氮气和氢气,在氮气和氢气的浓度是1mol/L和3mol/L,因此甲和乙容器是等效的。所以乙容器中平衡是氨气的浓度是0.4mol/L,小于1mol/L,因此平衡向逆反应方向进行,即v逆>v正。
③丙容器中相当于氮气和氢气的起始浓度是2mol/L和6mol/L,由于容器体积相等,所以丙容器相当于是在甲容器的基础上增大压强,平衡向生成氨气的方向移动,因此平衡时氨气的体积分数增大,则达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为丙>甲=乙。
(2)①根据表中数据可知,随着温度的升高,反应的平衡常数逐渐减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,则焓变ΔH<0。
②x值越大,即c(NH3)增大,促使平衡向正反应方向移动,因此CO2的转化率增大。
③根据图像可知,B点表示x=4.0,CO2的转化率是64%。设CO2的物质的量是n,则氨气的物质的量是4n。反应中消耗CO2的物质的量=0.64n,则根据方程式可知,消耗氨气的物质的量=0.64n×2=1.28n,因此氨气的转化率=
×100%=32%。