Question

1．在一容積為4L的密閉容器中，加入0.4mol的N₂和1.2mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g ）△H＜0，反應(yīng)中NH₃的物質(zhì)的量濃度變化情況如圖1：

（1）根據(jù)圖，計算從反應(yīng)開始到平衡時，平均反應(yīng)速率v（H₂）為0.0375mol/（L•min）．
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$，隨溫度的升高，K值將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”“不變”）
（3）反應(yīng)達到平衡后，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a、c．
a.0.20mol/L       b.0.12mol/Lc.0.10mol/L       d.0.08mol/L
（4）反應(yīng)達到平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡向正反應(yīng)方向移動（填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”），化學(xué)平衡常數(shù)不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達到新的平衡（此時NH₃的濃度約為0.25mol/L），請在圖1中畫出第5分鐘末到此平衡時NH₃濃度的變化曲線．
（6）在三個相同容器中各充入1molN₂和3molH₂，在某一不同條件下反應(yīng)并達到平衡，氨的體積分數(shù)隨時間變化曲線如圖2．下列說法正確的是D（填序號）．
A．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應(yīng)的影響，且P₂＞P₁
B．圖Ⅱ可能是不同壓強對反應(yīng)的影響，且P₁＞P₂
C．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響，且T₁＞T₂
D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下，催化劑性能對反應(yīng)的影響，且1＞2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v（H₂）=$\frac{3}{2}$c（NH₃）進行計算；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g ）△H＜0正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）根據(jù)反應(yīng)的可逆性特點以及溫度改變平衡一定發(fā)生移動進行判斷；
（4）體積減小，氣體壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變；
（5）第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，壓強增大，平衡正向移動，氨氣的濃度增大，在第8分鐘末達到新的平衡時NH₃的濃度約為0.25mol•L^-1；
（6）A．增大壓強平衡右移；
B．壓強不同，平衡狀態(tài)不同；
C．升高溫度平衡逆向移動；
D．催化劑不影響平衡移動．

解答 解：（1）根據(jù)圖象分析平衡時氨氣的濃度為0.1mol/L，時間為4min，所以依據(jù)速率之比等于系數(shù)之比得到：v（H₂）=$\frac{3}{2}$v（NH₃）=$\frac{3}{2}$×$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.0375 mol/（L•min），故答案為：0.0375 mol/（L•min）；
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g ）△H＜0正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨溫度的升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；減��；
（3）該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化，則NH₃的物質(zhì)的量濃度不可能為0.2mol/L，溫度改變平衡一定發(fā)生移動，則NH₃的物質(zhì)的量濃度不可能為0.1mol/L，故答案為：a、c；
（4）該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，把容器的體積縮小一半，增大了反應(yīng)體系的壓強，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，
故答案為：向正反應(yīng)方向；不變；
（5）第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，氨氣濃度為0.40mol/L，壓強增大，平衡正向移動，氨氣的濃度增大，在第8分鐘末達到新的平衡時NH₃的濃度約為0.50mol•L^-1，則圖象為，故答案為：；
（6）A．增大壓強平衡右移，氨氣的含量應(yīng)增大，故A錯誤；
B．壓強不同，平衡狀態(tài)不同，不可能在同一平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．升高溫度平衡逆向移動，氨氣的含量減小，故C錯誤；
D．催化劑不影響平衡移動，由圖象可知催化劑性能，1＞2，故D正確．
故答案為：D．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，明確反應(yīng)速率計算、平衡的影響因素及圖象的分析試劑解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等，難點是（5）題圖象，注意縮小體積瞬間，氨氣濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，為易錯點．