Question

5．在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0），
（1）該反應(yīng)450℃的平衡常數(shù)＞500℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的平均式量的范圍是8.5＜平均式量＜17
（2）下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是BD
A、3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃）         B、容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
C、容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化   D、容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
如上述反應(yīng)若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol，計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v（N₂）為0.02mol/（L．min）．
（3）下列研究目的和示意圖相符的是C．

	A	B	C	D
研究目的	壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響（P2＞P1）	溫度對(duì)反應(yīng)的影響	平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響	催化劑對(duì)反應(yīng)的影響
圖示

（4）若第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 （填序號(hào)）；
A、0.20mol/L      B、0.16mol/L      C、0.10mol/L       D、0.05mol/L
在第5分鐘末，保持其它條件不變，若繼續(xù)通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”）．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)；如果沒(méi)有反應(yīng)其平均摩爾質(zhì)量=$\frac{0.2mol×28g/mol+0.6mol×2g/mol}{0.6mol+0.2mol}$，如果完全反應(yīng)其摩爾質(zhì)量為氨氣摩爾質(zhì)量；
（2）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；
生成0.2mol氨氣消耗0.1mol氮?dú)猓�平均反�?yīng)速率v（N₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（3）A．增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間縮短，平衡正向移動(dòng)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大；
B．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低；
C．增大反應(yīng)物濃度瞬間正反應(yīng)速率增大、逆反應(yīng)速率不變，平衡正向移動(dòng)；
D．催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不影響平衡移動(dòng)；
（4）如果升高溫度平衡逆向移動(dòng)，如果降低溫度平衡正向移動(dòng)；
增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)．

解答 解：（1）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，所以該反應(yīng)450℃的平衡常數(shù)＞500℃時(shí)的平衡常數(shù)；如果沒(méi)有反應(yīng)其平均摩爾質(zhì)量=$\frac{0.2mol×28g/mol+0.6mol×2g/mol}{0.6mol+0.2mol}$=8.5g/mol，如果完全反應(yīng)其摩爾質(zhì)量為氨氣摩爾質(zhì)量是17g/mol，實(shí)際上混合氣體摩爾質(zhì)量在二者之間，即大于8.5g/mol、小于17g/mol，摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對(duì)分子質(zhì)量，所以其平均式量范圍為8.5＜平均式量＜17，
故答案為：＞；8.5＜平均式量＜17；
（2）A、2V_正（H₂）=3V_逆（NH₃）時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以當(dāng)3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃）時(shí)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；        
 B、反應(yīng)前后混合氣體總質(zhì)量不變、物質(zhì)的量減小，則反應(yīng)前后混合氣體平局分子量增大，當(dāng)容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
C、無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中氣體的密度不隨時(shí)間變化，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減小，分子數(shù)減小，當(dāng)容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
故選BD；
生成0.2mol氨氣消耗0.1mol氮?dú)�，平均反�?yīng)速率v（N₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02mol/（L．min），
故答案為：BD；0.02；
（3）A．增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間縮短，平衡正向移動(dòng)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大所以圖象不符合，故A錯(cuò)誤；
B．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低，所以圖象不符合，故B錯(cuò)誤；
C．增大反應(yīng)物濃度瞬間正反應(yīng)速率增大、逆反應(yīng)速率不變，平衡正向移動(dòng)，圖象符合，故C正確；
D．催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不影響平衡移動(dòng)，圖象不符合，故D錯(cuò)誤；
故選C；
（4）如果升高溫度平衡逆向移動(dòng)，氨氣濃度大于0而小于0.10mol/L；
如果降低溫度平衡正向移動(dòng)，則氨氣濃度大于0.10mol/L而小于0.20mol/L，
所以其濃度不可能是AC；
在第5分鐘末，保持其它條件不變，若繼續(xù)通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：AC；向正反應(yīng)方向．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計(jì)算及知識(shí)靈活運(yùn)用能力，注意（4）平衡后繼續(xù)加入氮?dú)夂蜌錃饪梢缘刃�為增大壓�?qiáng)，題目難度不大．