Question

2．在一容積為2L的密閉容器中，加入一定量的N₂和H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃△H＜0，反應(yīng)中NH₃的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示，請回答下列問題：
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
②該反應(yīng)400℃時的平衡常數(shù)＞（填“＞”“＜”或“=”）500℃時的平衡常數(shù)．
③下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡的是：BD．
A.3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃）
B．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化
D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
④根據(jù)圖計算從反應(yīng)開始到第一次平衡時，平均反應(yīng)速率V（N₂）=0.01mol•L^-1•min^-1
⑤由第一次平衡到第二次平衡，平衡的移動方向是正向移動，采取的措施可能是增大壓強(qiáng)（壓縮體積）．

Answer 1

分析 ①平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；
②正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)減��；
③達(dá)到平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、含量不變；
④由圖可知，達(dá)到平衡時氨氣增加0.10mol/L，先根據(jù)反應(yīng)速率公式計算氨氣的反應(yīng)速率，再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中同一時間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比計算氮氣的反應(yīng)速率；
⑤由第一次平衡到第二次平衡，氨氣濃度增大，且平衡正向移動．

解答 解：①對于N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃，平衡常數(shù)為K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)減小，則該反應(yīng)400℃時的平衡常數(shù)大于500℃時的平衡常數(shù)，故答案為：＞；
③A.3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃），正逆反應(yīng)速率不等，反應(yīng)速率應(yīng)等于計量數(shù)之比，故A錯誤；
B．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，可說明氣體的物質(zhì)的量不變，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．由于氣體的質(zhì)量以及體積不變，則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中氣體的密度都不隨時間而變化，故C錯誤；
D．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不同，容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確．
故答案為：BD；
④由圖可知，達(dá)到平衡時氨氣增加0.10mol/L，其反應(yīng)速率=$\frac{0.10mol/L}{5min}$=0.02 mol•L^-1•min^-1，同一化學(xué)反應(yīng)中同一時間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比，所以氮氣的反應(yīng)速率是氨氣的一半，為0.01 mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.01mol•L^-1•min^-1；
⑤由第一次平衡到第二次平衡，氨氣濃度增大，且平衡正向移動，可為增大壓強(qiáng)所致，故答案為：正向移動；增大壓強(qiáng)（壓縮體積）．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，明確反應(yīng)速率計算、平衡的影響因素及圖象的分析試劑解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．