Question

6．在一容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2molN₂和0.6molH₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g ）△H＜0．反應(yīng)中NH₃的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖，試回答下列問題：

（1）從反應(yīng)開始到平衡時，v（N₂）=0.0125mol/（L•min）．
（2）反應(yīng)達到平衡后，在第5分鐘末，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡向正反應(yīng)方向移動（填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”），化學(xué)平衡常數(shù)不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）反應(yīng)達到平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，若改變反應(yīng)溫度，則NH₃的物質(zhì)的量濃度不可能為AC．
A． 0.20mol/L       B.0.12mol/L      C.0.10mol/L          D.0.08mol/L
（4）在第5分鐘時將容器的體積縮小一半，反應(yīng)在第8分鐘時達到新的平衡，此時NH₃的濃度約為0.30mol/L．請在上圖中畫出第5分鐘之后的NH₃濃度的變化曲線．
（5）保持其它條件不變，若只把容器改為恒壓容器，加入0.2molN₂和0.6molH₂，達到平衡時，NH₃的體積分數(shù)為m%．若向容器中繼續(xù)加入0.2molN₂和0.6molH₂，在同樣的溫度下達到平衡時，NH₃的體積分數(shù)為n%，則m和n的關(guān)系正確的是C．
A．m＞nB．m＜nC．m=nD．無法比較%

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v（N₂）=$\frac{1}{2}$v（NH₃）進行計算；
（2）保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，相當(dāng)增大壓強，平衡正向移動；化學(xué)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度不變K不變；
（3）改變反應(yīng)溫度，平衡一定移動，而氮氣和氫氣不可能完全轉(zhuǎn)化為氨氣，所以v（NH₃）＜0.20mol/L，由此分析解答；
（4）先判斷把容器的體積縮小一半的瞬間氨氣的濃度，再結(jié)合平衡時的濃度作圖；
（5）保持其它條件不變，若只把容器改為恒壓容器，向容器中繼續(xù)加入0.2molN₂和0.6molH₂，在同樣的溫度下達到平衡時，體系的體積增大一倍，各組分的物質(zhì)的量增加一倍，而體積分數(shù)表達式中分子和分母都擴大一倍，由此得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)圖象分析平衡時氨氣的濃度為0.1mol/L，時間為4min，所以依據(jù)速率之比等于系數(shù)之比得到：v（N₂）=$\frac{1}{2}$v（NH₃）=$\frac{1}{2}$×$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.0125 mol/（L•min），故答案為：0.0125 mol/（L•min）；
（2）該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，把容器的體積縮小一半，增大了反應(yīng)體系的壓強，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，
故答案為：向正反應(yīng)方向；不變；
（3）改變反應(yīng)溫度，平衡一定移動，而氮氣和氫氣不可能完全轉(zhuǎn)化為氨氣，所以v（NH₃）＜0.20mol/L，
A． 如果氨氣的濃度是0.20mol/L，則氮氣與氫氣完全轉(zhuǎn)化，故錯誤；
B．降低溫度，氨氣的濃度可能為0.12mol/L，故正確；
C．溫度改變，平衡一定移動，所以不可能為0.10mol/L，故錯誤；
D．升高溫度，平衡逆向移動，所以氨氣濃度變小，可能為：0.08mol/L，故正確；
故選：AC；
（4）把容器的體積縮小一半的瞬間氨氣的濃度，氨氣的濃度變?yōu)?.20mol/L，平衡后濃度約為0.25mol/L，所以第5分鐘末到此平衡時NH₃濃度的變化曲線為：，故答案為：；
（5）保持其它條件不變，若只把容器改為恒壓容器，加入0.2molN₂和0.6molH₂，達到平衡時，NH₃的體積分數(shù)為m%．若向容器中繼續(xù)加入0.2molN₂和0.6molH₂，相當(dāng)于將兩份合在一起，體積擴大一倍，各組分的量增加一倍，所以NH₃的體積分數(shù)為不變，則兩者體積分數(shù)相等，故選：C．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素等，解題的關(guān)鍵點在于識圖能力，同時對學(xué)生作圖能力也有一定的要求，中等難度．