Question

5．373K時(shí)，某 2L密閉容器中加入2mol NH₃發(fā)生如下可逆反應(yīng)：2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）．其中物質(zhì)H₂的物質(zhì)的量變化如圖所示．
（1）前 20s內(nèi)NH₃（g）的平均反應(yīng)速率為0.01 mol/（L•s）．
（2）373K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為0.12．
（3）將原平衡升溫至473K，重新達(dá)平衡時(shí)（其它條件不變），H₂的平衡濃度為NH₃的2倍，該反應(yīng)為（填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”）吸熱反應(yīng)，為增大平衡體系中H₂的物質(zhì)的量，下列措施正確的是（其它條件不變）b．
a．降低溫度     b．?dāng)U大容器的體積     c．加入合適的催化劑     d．再充入N₂．

Answer 1

分析 （1）前20s內(nèi)氫氣反應(yīng)的物質(zhì)的量為0.6mol，根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的氨氣物質(zhì)的量為0.4mol，氨氣反應(yīng)速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（2）2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）
開(kāi)始（mol/）1          0      0
反應(yīng)（mol/） 0.4       0.2   0.6
平衡（mol/）0.6        0.2   0.6
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}）．c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；
（3）升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)；
為增大平衡體系的氫氣濃度，平衡應(yīng)該正向移動(dòng)．

解答 解：（1）前20s內(nèi)氫氣反應(yīng)的物質(zhì)的量為0.6mol，根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的氨氣物質(zhì)的量為0.4mol，v（NH₃）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{20s}$=0.01 mol/（L•s），故答案為：0.01 mol/（L•s）；
（2）2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）
開(kāi)始（mol/）1          0      0
反應(yīng)（mol/） 0.4       0.2   0.6
平衡（mol/）0.6        0.2   0.6
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}）．c（{N}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$=$\frac{0．{6}^{3}×0.2}{0．{6}^{2}}$=0.12，故答案為：0.12；
（3）根據(jù)（2）知，平衡時(shí)氫氣濃度和氨氣濃度相等，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，升高溫度時(shí)氫氣濃度是氨氣濃度的2倍，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
為增大平衡體系的氫氣濃度，平衡應(yīng)該正向移動(dòng)，
a．降低溫度平衡逆向移動(dòng)，氫氣濃度降低，故錯(cuò)誤；     
b．?dāng)U大容器的體積時(shí)降低壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故正確；     
c．加入合適的催化劑只改變反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng)，故錯(cuò)誤；     
d．再充入N₂時(shí)生成物濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
故答案為：吸熱反應(yīng)；b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算及化學(xué)平衡影響因素，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，利用三段式法計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)，注意：化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，催化劑只影響反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng)．