Question

19．在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，達(dá)到平衡后，只改變某一個(gè)條件時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示
（1）處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是ACDF（填選項(xiàng)）
A．t₀～t₁　　　　B．t₁～t₂　      C．t₂～t₃
D．t₃～t₄        E．t₄～t₅        F．t₅～t₆
（2）t₁、t₃、t₄時(shí)刻分別改變的一個(gè)條件是t₁時(shí)刻C；t₃時(shí)刻E；t₄時(shí)刻B．
A．增大壓強(qiáng)     B．減小壓強(qiáng)     C．升高溫度
D．降低溫度     E．加催化劑     F．充入氮?dú)?br />（3）依據(jù)（2）中的結(jié)論，下列時(shí)間段中，氨的百分含量最高的是A（填選項(xiàng)）．
A．t₀～t₁　     B．t₂～t₃　　C．t₃～t₄　　D．t₅～t₆
（4）如果在t₆時(shí)刻，從反應(yīng)體系中分離出部分氨，t₇時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反應(yīng)速率的變化曲線．
（5）合成氨反應(yīng)起始只投氮?dú)夂蜌錃�，一定條件下，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20%，則反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣體體積之比為5：6．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示結(jié)合v_正=v_逆，判斷是否處于平衡狀態(tài)；
（2）由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；t₃正逆反應(yīng)速率同等程度的增大；t₄時(shí)正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；
（3）由圖可知，t₁平衡逆向移動(dòng)，t₃不移動(dòng)，t₄平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)結(jié)果分析；
（4）t₆時(shí)刻分離出部分NH₃，v_逆立刻減小，而v_正逐漸減小，在t₇時(shí)刻二者相等，反應(yīng)重新達(dá)平衡，據(jù)此可畫出反應(yīng)速率的變化曲線；
（5）設(shè)反應(yīng)前加入a mol N₂，b mol H₂，達(dá)平衡時(shí)生成2x mol NH₃，根據(jù)三段式和氨氣的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，t₀～t₁、t₂～t₃、t₃～t₄、t₅～t₆時(shí)間段內(nèi)，v_正、v_逆相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：ACDF；
（2）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積減小的反應(yīng)，則由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為升高溫度；
t₃正逆反應(yīng)速率同等程度的增大，改變條件應(yīng)為使用催化劑；
t₄時(shí)正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為減小壓強(qiáng)，
故答案為：C；E；B；
（3）由圖可知，t₁平衡逆向移動(dòng)，t₃不移動(dòng)，t₄平衡逆向移動(dòng)，均使氨氣的含量減少，則t₀～t₁氨氣的含量最大，
故答案為：A；
（4）t₆時(shí)刻分離出部分NH₃，v_逆立刻減小，而v_正逐漸減小，在t₇時(shí)刻二者相等，反應(yīng)重新達(dá)平衡，據(jù)此可畫出反應(yīng)速率的變化曲線為：
，
故答案為：；
（5）設(shè)反應(yīng)前加入a mol N₂，b mol H₂，達(dá)平衡時(shí)生成2x mol NH₃，
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始      a           b               0
轉(zhuǎn)化      x           3x              2x
平衡      a-x        b-3x            2x
則反應(yīng)后氣體總的物質(zhì)的量=（a+b-2x）mol，$\frac{2x}{a+b-2x}$=0.2，解得：a+b=12x，故反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣體體積之比=$\frac{a+b-2x}{a+b}$=$\frac{12x-2x}{12x}$=$\frac{5}{6}$，
故答案為：5：6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，注意把握反應(yīng)的特點(diǎn)及圖象分析是解答的關(guān)鍵，明確溫度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響即可解答，題目難度中等．