Question

3．若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂在一定條件下發(fā)生反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2ΝΗ₃（g）△H=-92.4kJ/mol
①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
②若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為 0.2mol．則前5分鐘的平均反應(yīng)速率v（N₂）=0.01mol/（L•min）．
③根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律可知，對(duì)于該反應(yīng)，溫度越高，其平衡常數(shù)的值越�。�
④能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是ad（填字母）．
a．容器內(nèi)的密度保持不變                 b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v正（N₂）=2v逆（NH₃）               d．混合氣體中c（NH₃）不變．

Answer 1

分析 ①化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（NH₃），再根據(jù)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比計(jì)算v（N₂）；
③反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度后平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減��；
④根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．

解答 解：①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②5min達(dá)平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以v（NH₃）=$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/（L•min），根據(jù)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，則v（N₂）=$\frac{1}{2}$×0.02mol/（L•min）=0.01mol/（L•min），
故答案為：0.01mol/（L•min）；
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K減小，溫度越高，K越小，故答案為：小；
④a．容器的體積、氣體的質(zhì)量始終不變，則容器內(nèi)的密度保持不變，不能判斷平衡，故a錯(cuò)誤；
b．該反應(yīng)為反應(yīng)前后體積不等的反應(yīng)，則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，能判斷達(dá)到平衡，故b正確；
c．υ_正（N₂）=2υ_逆（NH₃），正、逆反應(yīng)速率不等，不能判斷平衡，故c錯(cuò)誤；
d．混合氣體中 c（NH₃）不變，為平衡的特征，能判斷達(dá)到平衡，故d正確；
故選ad．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的判定等，注意化學(xué)平衡判定選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，題目難度中等．