Question

7．氨在國民生產(chǎn)中占有重要的地位．工業(yè)合成氨的反應(yīng)為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol．請回答下列問題：
（1）表明合成氨反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是cd（填字母）
a.2v_正（NH₃）＞3v_逆（H₂）b．c（N₂）=c（H₂）＞c（NH₃）
c．單位時(shí)間內(nèi)有3molH-H鍵斷裂，同時(shí)有6molN-H鍵斷裂    
d．恒溫恒容時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
e．恒溫恒容時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的彌補(bǔ)不變
（2）在一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，既要加快反應(yīng)速率，又要提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有c（填字母）
a．升高溫度     b．分離出液態(tài)氨氣    c．增加N₂濃度     d．增加H₂濃度
（3）已知在400℃時(shí)，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)K=0.5，則NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$，數(shù)值為2．
（4）有兩個(gè)密閉容器A和B，A容器保持恒容，B容器爆出恒壓，起始時(shí)向容積相等的A、B中分別通入等量的NH₃氣體，均發(fā)生反應(yīng)：2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）．則：
①達(dá)到平衡所需的時(shí)間：t（A）＜t（B），平衡時(shí)，NH₃的轉(zhuǎn)化率：a（A）＜a（B） （填“＞”、“=”或“＜”）．
②達(dá)到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣．A中平衡向不移動(dòng)，B中平衡向向正反應(yīng)方向移動(dòng)．（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”、“不”）．
（5）在三個(gè)相同容器中各充入1molN₂和3molH₂，在不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)[Ψ（NH₃）]隨時(shí)間變化的曲線如圖所示．下列說法中正確的是b（填字母，下同）．

a．圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響，且p₂＞p₁
b．圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應(yīng)的影響，且催化劑性能1＞2
c．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響，且T₁＞T₂．

Answer 1

分析 （1）達(dá)平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化，說明達(dá)平衡狀態(tài)；
（2）a．升高溫度，反應(yīng)速率加快，但平衡逆向移動(dòng)；
b．分離出液態(tài)氨氣，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)；
c．增加N₂濃度，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)；
d．增加H₂濃度，反應(yīng)速率加快，但氫氣的轉(zhuǎn)化率減小；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的K′=0.5，則2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的K=$\frac{1}{{K}^{′}}$=2；
（4）①根據(jù)壓強(qiáng)大小，判斷速率大小；根據(jù)壓強(qiáng)對平衡的影響分析
②達(dá)到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，A體積不變，B體積膨脹，根據(jù)反應(yīng)物濃度變化分析；
（5）a．增大壓強(qiáng)平衡右移；
b．催化劑不影響平衡移動(dòng)；
c．升高溫度平衡逆向移動(dòng)．

解答 解：（1）a.2v_正（NH₃）＞3v_逆（H₂），正逆反應(yīng)速率不變，所以不可能達(dá)平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
b．c（N₂）=c（H₂）＞c（NH₃），未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故錯(cuò)誤；
c．單位時(shí)間內(nèi)有3molH-H鍵斷裂等效于6molN-H鍵形成，同時(shí)有6molN-H鍵斷裂，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
d．恒溫恒容時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
e．恒溫恒容時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的彌補(bǔ)不變，說明反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
故選：cd；
 （2）a．升高溫度，反應(yīng)速率加快，但平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小，故錯(cuò)誤；
b．分離出液態(tài)氨氣，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
c．增加N₂濃度，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
d．增加H₂濃度，反應(yīng)速率加快，但氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，故錯(cuò)誤；
故選：c；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的K′=0.5，則2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；K=$\frac{1}{{K}^{′}}$=2，故答案為：$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；2；  
（4）①A容器能保持恒容，則反應(yīng)后壓強(qiáng)增大，B容器能保持恒壓，所以A中的壓強(qiáng)大于B，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，所用時(shí)間越短，則所用時(shí)間A小于B；壓強(qiáng)增大平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以壓強(qiáng)越大，轉(zhuǎn)化率越小，A的壓強(qiáng)大，則A的轉(zhuǎn)化率小于B；故答案為：＜；＜；
②達(dá)到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，A體積不變，B體積膨脹，則A中各反應(yīng)物質(zhì)的濃度不變，A中反應(yīng)速率不變，B中各反應(yīng)物濃度減小，各反應(yīng)物所占的壓強(qiáng)減小，平衡正移；
故答案為：不；向正反應(yīng)方向；  
（5）a．增大壓強(qiáng)平衡右移，氨氣的含量應(yīng)增大，故錯(cuò)誤；
b．催化劑不影響平衡移動(dòng)，由圖象可知催化劑性能，1＞2，故正確；
c．升高溫度平衡逆向移動(dòng)，氨氣的含量減小，故c錯(cuò)誤；
故答案為：b．

點(diǎn)評 本題考查考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)的問題等，側(cè)重于化學(xué)平衡移動(dòng)的綜合考查，題目難度中等，注意把握平衡常數(shù)的意義．