Question

11．氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位．請(qǐng)回答有關(guān)氨的下列問題：
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
在一定條件下，將lmolN₂與3molH₂混合于一個(gè)10L密閉容器中，3min達(dá)到平衡時(shí)，A點(diǎn)混合氣體中氨占25%．
（1）N₂的轉(zhuǎn)化率為40%；則0～3min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H₂）=0.04mol•L^-1•min^-1．
（2）若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），當(dāng)溫度由T₁變化到T₂時(shí)，K_A＞ K_B（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）改變下列條件，能加快反應(yīng)速率并提高H₂轉(zhuǎn)化率的是AB．
A．縮小容器體積     B．增大N₂的濃度    C．使用催化劑    D．升高溫度
（4）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡向左移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）．

Answer 1

分析 （1）設(shè)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為x，則：
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol） 1      3        0
反應(yīng)（mol） x      3x       2x
平衡（mol）（1-x）  3（1-x）    2x
平衡時(shí)氨氣含量=$\frac{2x}{（1-x）+3（1-x）+2x}×100%$=25%，解得x=40%；再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（H₂）；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變；改變溫度時(shí)氨氣濃度降低，說明平衡逆向移動(dòng)，則改變條件是升高溫度，平衡常數(shù)變��；
（3）能加快反應(yīng)速率并提高H₂轉(zhuǎn)化率，可以改變的條件有：增大氮?dú)鉂舛�、增大壓�?qiáng)；
（4）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，氮?dú)夂蜌錃鉂舛冉档�，�?duì)于反應(yīng)體系來說相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)．

解答 解：（1）設(shè)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為x，
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol） 1      3        0
反應(yīng)（mol） x      3x       2x
平衡（mol）（1-x）  3（1-x）    2x
平衡時(shí)氨氣含量=$\frac{2x}{（1-x）+3（1-x）+2x}×100%$=25%，x=40%；
0-3min內(nèi)v（H₂）=$\frac{\frac{3mol×40%}{10L}}{3min}$=0.04 mol•L^-1•min^-1；
故答案為：40%；0.04 mol•L^-1•min^-1；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，化學(xué)平衡常數(shù)與壓強(qiáng)、濃度都無關(guān)；改變溫度時(shí)氨氣濃度降低，說明平衡逆向移動(dòng)，則改變條件是升高溫度，平衡常數(shù)變小，所以K_A＞K_B，
故答案為：不變；＞；
（3）A．縮小容器體積增大壓強(qiáng)，增大單位體積內(nèi)活化分子個(gè)數(shù)，所以反應(yīng)速率增大，且平衡正向移動(dòng)，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，故正確；     
B．增大N₂的濃度，增大單位體積內(nèi)活化分子個(gè)數(shù)，反應(yīng)速率增大，平衡正向移動(dòng)，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
C．使用催化劑增大反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，氫氣轉(zhuǎn)化率不變，故錯(cuò)誤；
D．升高溫度增大反應(yīng)速率但平衡逆向移動(dòng)，氫氣轉(zhuǎn)化率減小，故錯(cuò)誤；
故選：A、B；
（4）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，氮?dú)夂蜌錃鉂舛冉档�，�?duì)于反應(yīng)體系來說相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)，即平衡向左移動(dòng)，故答案為：向左．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等知識(shí)點(diǎn)，利用三段式法計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)，注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)就不變，題目難度不大．