Question

合成氨對農業(yè)生產及國防建設均具有重要意義．
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol
（1）在恒溫恒容密閉容器中進行的合成氨反應，當反應達到平衡時

 

（填序號）．
a．混合氣體的壓強不再發(fā)生變化
b．反應物不再轉化為生成物
c．v正（N₂）=3v逆（H₂）
d．2v（N₂）=v（NH₃）
e．三種物質的濃度比恰好等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比
（2）在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應的各物質濃度變化曲線如圖所示．請回答下列問題：
①表示N₂ 的濃度變化的曲線是

 

（選填曲線代號“A”、“B”或“C”）．
②前25min內，用H₂ 的濃度變化表示的化學反應平均速率是

 

mol/（L?min）．
③在25min末反應剛好達到平衡，則該溫度下反應2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)K=

 

．
（3）在第25min末，保持其它條件不變，若升高反應溫度并設法保持該溫度不變，在第35min末再次達到平衡．平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5mol/L，請你在圖中畫出第25min～40min NH₃濃度變化曲線．
（4）在一定溫度下，將1mol N₂和2mol H₂混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應，達到平衡狀態(tài)時，測得N₂的轉化率α₁，NH₃體積分數(shù)為φ₁．此時向該容器中再通入一定量的H₂，一段時間后再次達到平衡，測得N₂的轉化率α₂，NH₃體積分數(shù)為φ₂，則α₂

 

 α₁（填序號）、φ₂

 

 φ₁（填序號）．
a．大于   b．小于   c．等于   d．以上均有可能．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡建立的過程,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）當化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、含量不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題；
（2）①、根據(jù)反應物的變化趨勢判斷反應物和生成物再根據(jù)計量數(shù)之比確定具體物質；
②、由圖可知，平衡時△c（A）=3mol/L、△c（B）=2mol/L、△c（C）=1mol/L，故△c（A）：△c（B）：△c（C）=3：2：1，故A代表氫氣、B代表氨氣、C代表氮氣，根據(jù)v=

△c

△t

計算v（H₂）；
③、由可知平衡時各組分的平衡濃度，c（H₂）=3mol/L、c（N₂）=1mol/L、c（NH₃）=2mol/L，代入平衡常數(shù)表達式計算；
（3）升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，也就量向平衡向氨氣濃度減小的方向移動，平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5mol/L，則氨氣濃度變化1mol/L，由此作出圖象；
（4）增加一種反應物的量，另一種物質的轉化率增加，本身的轉化率降低；平衡正向移動，NH₃體積分數(shù)受通入氫氣的量不同，可能變大，可能變小，也有可能不變．

解答： 解：（1）a．混合氣體的壓強不再發(fā)生變化，氣體的總的物質的量進行，壓強降低，故混合氣體的壓強不再發(fā)生變化，說明到達平衡，故a正確；
b．反應物不再轉化為生成物，化學平衡是動態(tài)平衡，故b錯誤；
c．v正（N₂）=3v逆（H₂），速率之比不等于計量數(shù)之比，故c錯誤；
d．2v（N₂）=v（NH₃），未體現(xiàn)正逆，故d錯誤；
e．三種物質的濃度比恰好等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比，不能說明濃度不變，故e錯誤；
故答案為：a；
（2）①、由圖可知，平衡時△c（A）=3mol/L、△c（B）=2mol/L、△c（C）=1mol/L，故△c（A）：△c（B）：△c（C）=3：2：1，故A代表氫氣、B代表氨氣、C代表氮氣，故答案為：C；
②、所以v（H₂）=

3mol/L

25min

=0.12 mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.12；
③、由可知平衡時各組分的平衡濃度，c（H₂）=3mol/L、c（N₂）=1mol/L、c（NH₃）=2mol/L，
平衡常數(shù)k′=

22

1×33

=0.15，所以反應2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)K=

1

K′

=

1

0.15

=6.75，
故答案為：6.75；
（3）升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，也就量向平衡向氨氣濃度減小的方向移動，平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5mol/L，則氨氣濃度變化1mol/L，由此作出圖象為，故答案為：；
（4）增加一種反應物的量，另一種物質的轉化率增加，本身的轉化率降低；平衡正向移動，NH₃體積分數(shù)受通入氫氣的量不同，可能變大，可能變小，也有可能不變，故答案為：a，d．

點評：本題考查較綜合，涉及知識點較多，注意通過圖象分析化學反應速率、化學平衡及計算問題，需要學生較強的觀察能力及思維能力，難度較大．