Question

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
在體積為2L的密閉容器中，進行如下化學反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，得到如下數(shù)據(jù)：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		2分鐘/mol	平衡常數(shù)
		H2	N2	NH3
1	298	6	2	1.2	4.1×106
2	398	3	1	0.8	K1

請回答下列問題：
 ①反應的平衡常數(shù)表達式為

k=

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；K₁的相對大小，K₁

＜

4.1×10⁶（填寫“＞”“=”或“＜”）；298℃時，反應進行到2分鐘，此時反應

沒有

達到平衡（填“已經(jīng)”或“沒有”）．
②實驗1中以υ（H₂） 表示的反應速率為

0.45mol/（L?min）

；
③下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)的是

C

（填序號字母）；
A．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度之比為1：3：2   B．υ（N₂）（正）=3υ（H₂）（逆） C．容器內(nèi)壓強保持不變   D．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

分析：①化學平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應物的濃度系數(shù)次冪之積；根據(jù)任意時刻Qc與K的相對大小判斷；
②先根據(jù)圖象依據(jù)v=

△c

△t

求出求出v（NH₃），然后根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比求出v（H₂）；
③根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)判斷．

解答：解：①化學平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應物的濃度系數(shù)次冪之積，k=

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

，
該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，所以K₁＜4.1×10⁶，
              N₂+3H₂ ?2NH₃
開始（mol）：2    6    0
變化（mol）：x    3x   2x
2min（mol）：2-x   6-3x 2x
已知故2min時NH₃的物質(zhì)的量為1.2mol，故2min時N₂、H₂物質(zhì)的量別為1.4mol、4.2mol、1.2mol，故2min時N₂、H₂和NH₃的物質(zhì)的量濃度分別為0.7mol/L、2.1mol/L、0.6mol/L；則Qc=

(0.6mol/L)2

(0.7mol/L)(2.1mol/L)3

＜K=4.1×10⁶，所以沒有達到平衡狀態(tài)；
故答案為：

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；＜；沒有；
②2min內(nèi)，以NH₃表示的反應速率為v（NH₃）=

1.2mol

2L 2min

=0.3mol/（L?min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.3mol/（L?min）=0.45mol/（L?min），
故答案為：0.45mol/（L?min）；
③A、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比等于計量數(shù)之比，不能證明正逆反應速率相等，故A錯誤；
B、不同物質(zhì)的正逆反應速率之比等于其計量數(shù)之比是平衡狀態(tài)，故B錯誤．
C、容器內(nèi)壓強不變，氣體的物質(zhì)的量不變，該反應達平衡狀態(tài)，故C正確；
D、如果是在密閉容器中反應，質(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變，故D錯誤．
故答案為：C．

點評：本題考查的知識點較多，難度不大，是一道綜合題，注意溫度對平衡常數(shù)的影響，根據(jù)平衡移動判定來解答．