Question

【題目】氨氣是重要化工原料，在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位。工業(yè)合成氨的反應(yīng)為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0

（1）圖表示合成NH3反應(yīng)在某段時(shí)間t0→t6中反應(yīng)速率與反應(yīng)過程曲線圖，t1、t3、t4 時(shí)刻分別改變某一外界條件，則在下列到達(dá)化學(xué)平衡的時(shí)間段中，NH3的體積分?jǐn)?shù)最小的一段時(shí)間是___________(填寫下列序號)

A．t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t5→t6

t4時(shí)改變的條件是________________。

現(xiàn)進(jìn)行如下研究:在773K時(shí)，分別將2molN2和6molH2充入一個(gè)固定容積為1L的密閉容器中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表：

t/min	0	5	10	15	20	25	30
n(H2)/mol	6.00	4.50	3.60	3.30	3.03	3.00	3.00
n(NH3)/mol	0	1.00	1.60	1.80	1.98	2.00	2.00

（2）反應(yīng)在0—10分鐘內(nèi)以氮?dú)鉂舛茸兓�表示的反�?yīng)速率為___________，該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。

（3）該溫度下，若向同容積的另一容器中投入的N2、H2、NH3的濃度分別為3mo/L、3mol/L、3mo/L/span>，則此時(shí)V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。

（4）由上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到“濃度一時(shí)間”的關(guān)系可用右圖中的曲線表示，表示c(N2)-t的曲線是______（填“甲”“乙”或“丙”）。在此溫度下，若起始充入4molN2和12 molH2，則反應(yīng)剛達(dá)到平衡時(shí)，表示c(H2)-t的曲線上相應(yīng)的點(diǎn)為_________。

Answer 1

【答案】D 減小壓強(qiáng)或增大容積體積 0.08mol/(L·min) （或0. 148或0. 15均可） > 乙 B

【解析】

（1）從化學(xué)平衡移動的角度進(jìn)行分析；

（2）根據(jù)化學(xué)速率的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；利用三段式計(jì)算化學(xué)平衡；

（3）利用Qc與K之間的關(guān)系進(jìn)行分析；

（4）利用影響化學(xué)速率的因素以及影響化學(xué)平衡移動的因素進(jìn)行分析。

（1）根據(jù)圖像，t1－t2時(shí)間反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，消耗NH3，t3－t4時(shí)間段，化學(xué)平衡不移動，t4－t5時(shí)間段，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，消耗NH3，因此氨氣的體積分?jǐn)?shù)最小的時(shí)間段是t5－t6，故選項(xiàng)D正確；t4時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都降低，可能降低溫度，也可能減小壓強(qiáng)，如果是降低溫度，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡影響正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆，不符合圖像，因此只能是減小壓強(qiáng)，

故答案為D；減小壓強(qiáng)或增大容器的體積；

（2）0－10min消耗H2的物質(zhì)的量為(6.00－3.60)mol=2.40mol，根據(jù)反應(yīng)方程式，消耗N2的物質(zhì)的量為=0.8mol，依據(jù)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(N2)= =0.08mol/(L·min)；容器的體積為1L，則N2、H2、NH3的平衡濃度分別是1mol·L－1、3mol·L－1、2mol·L－1，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K=，

故答案為0.08mol/(L·min)；（或0. 148或0. 15均可）；

（3）利用Qc=<平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即v(正)>v(逆)，

故答案為>；

（4）開始通入N2、H2物質(zhì)的量濃度分別是2mol·L－1、6mol·L－1，根據(jù)圖像，起點(diǎn)為2mol·L－1的點(diǎn)為乙曲線，則乙曲線表示c(N2)－t的曲線；根據(jù)上述分析，曲線甲表示c(H2)－t，在此溫度下，起始充入4molN2和12molH2，相當(dāng)于在原來基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所用時(shí)間縮短，相當(dāng)于在原來基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)的平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即比原平衡的2倍小，則應(yīng)是B點(diǎn)，

故答案為乙；B。