Question

4．373K時(shí)，某1L密閉容器中加入1mol 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0.01mol/L•s，
（2）373K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為0.12，
（3）若在此平衡體系中再加入1mol的NH₃，與原平衡比較，新平衡時(shí)NH₃的轉(zhuǎn)化率減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”，下同）．NH₃的平衡濃度增大．
（4）將原平衡升溫至473K，重新達(dá)平衡時(shí)（其他條件不變），H₂的平衡濃度為NH₃的2倍，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱（填“放熱反應(yīng)”或“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ab（其它條件相同）
a．升高溫度     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）依據(jù)圖象分析60s達(dá)到平衡，B的物質(zhì)的量變化為0.6mol，計(jì)算得到B的反應(yīng)速率，結(jié)合實(shí)驗(yàn)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算得到A的反應(yīng)速率；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)的概念是用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積得到；
（3）增大物質(zhì)濃度，反應(yīng)速率增大，加入A相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向進(jìn)行，氨氣轉(zhuǎn)化率減��；氨氣平衡濃度增大；
（4）溫度升高，B的濃度增大，反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)隨溫度變化．

解答 解：（1）前 20 s氫氣的物質(zhì)的量變化量為0.3mol，則氨氣的變化量為：0.2mol，20 s內(nèi)NH₃（g）的平均反應(yīng)速率為v=$\frac{\frac{0.2mol}{1L}}{20s}$=0.01mol/（L•s），故答案為：0.01mol/（L•s）；
   （2）2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）
初起：1mol        0       0
變化：0.4mol 0.2mol 0.6mol
平衡：0.6mol 0.2mol 0.6mol
所以平衡常數(shù)K=$\frac{\frac{0.2}{1}×（\frac{0.6}{1}）^{3}}{（\frac{0.6}{1}）^{2}}$=0.12，故答案為：0.12；
（3）增大物質(zhì)濃度，反應(yīng)速率增大，加入氨氣相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向進(jìn)行，氨氣轉(zhuǎn)化率減小，氨氣平衡濃度增大，故答案為：減�。辉龃�；
（4）將原平衡升溫至 473K，重新達(dá)平衡時(shí)（其他條件不變），H₂的平衡濃度為NH₃的2倍，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；為增大平衡體系中H₂的物質(zhì)的量，即使平衡正向移動(dòng)，a．升高溫度 b．?dāng)U大容器的體積可以達(dá)到，故答案為：吸熱反應(yīng)；ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的移動(dòng)原理應(yīng)用，反應(yīng)速率的影響因素分析，平衡常數(shù)的計(jì)算和影響因素，注意平衡常數(shù)隨溫度變化，題目難度中等．