Question

在一容積為2 L的密閉容器中，加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N₂(g)＋3H₂(g)  2NH₃(g)　ΔH＜0反應(yīng)中NH₃的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示，請回答下列問題：

（1）根據(jù)上圖，計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平衡反應(yīng)速率v(NH₃)為______________．

（2）該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率________．

（3）反應(yīng)達(dá)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____________．(填序號(hào))

a．0.20 mol·L^－1 b．0.12 mol·L^－1 c．0.10 mol·L^－1  d．0.08 mol·L^－1

（4）請寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_________，若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁       K₂（填“＞”“=” 或 “＜” ）。

（5）在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH₃的濃度約為0.25 mol·L^－1)，請?jiān)谏蠄D中畫出第5分鐘末到此平衡時(shí)NH₃濃度的變化曲線．

 

Answer 1

【答案】

（1）0.025mol/(L·min)  （2）50%  （3）a、c （4） >

（5）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)。而平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量濃度是0.10mol/L，則氨氣的反應(yīng)速率是0.1mol/L÷4min＝0.025mol/(L·min)。

（2）根據(jù)圖像可知，平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量濃度是0.10mol/L，所以消耗氫氣的濃度是0.15mol/L，則氫氣的轉(zhuǎn)化率是0.15mol/L÷0.3mol/L×100×＝50％。

（3）由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以改變溫度平衡一定發(fā)生移動(dòng)，但由于反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能是100％，所以氨氣的濃度不可能超過0.20mol/L，即答案選ac。

（4）化學(xué)常數(shù)是在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)可逆反應(yīng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是。由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向越多，平衡常數(shù)減小。

（5）在第5分鐘末將容器的體積縮小一半的瞬間，氨氣的濃度變?yōu)?.2mol/L。由于增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以最終的圖像應(yīng)該是：

。

考點(diǎn)：考查可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算、外界條件對平衡狀態(tài)的影響、圖像識(shí)別等等

點(diǎn)評：在判斷外界條件對平衡狀態(tài)的影響時(shí)，應(yīng)該依據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷，同時(shí)要根據(jù)具體的化學(xué)反應(yīng)具體、靈活分析。