Question

合成氨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)防建設(shè)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(jìn)行的合成氨反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)

 

（填序號(hào)）．
a．混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
b．反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
c．v正（N₂）=3v逆（H₂）
d．2v（N₂）=v（NH₃）
e．三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
（2）在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應(yīng)的各物質(zhì)濃度變化曲線如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①表示N₂ 的濃度變化的曲線是

 

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

 

mol/（L?min）．
③在25min末反應(yīng)剛好達(dá)到平衡，則該溫度下反應(yīng)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(yīng)溫度并設(shè)法保持該溫度不變，在第35min末再次達(dá)到平衡．平衡移動(dòng)過(guò)程中H₂濃度變化了1.5mol/L，請(qǐng)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(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率α₁，NH₃體積分?jǐn)?shù)為φ₁．此時(shí)向該容器中再通入一定量的H₂，一段時(shí)間后再次達(dá)到平衡，測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率α₂，NH₃體積分?jǐn)?shù)為φ₂，則α₂

 

 α₁（填序號(hào)）、φ₂

 

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

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)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(yīng)物的變化趨勢(shì)判斷反應(yīng)物和生成物再根據(jù)計(jì)量數(shù)之比確定具體物質(zhì)；
②、由圖可知，平衡時(shí)△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?dú)�，根�?jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（H₂）；
③、由可知平衡時(shí)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(dá)式計(jì)算；
（3）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，也就量向平衡向氨氣濃度減小的方向移動(dòng)，平衡移動(dòng)過(guò)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(yīng)物的量，另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增加，本身的轉(zhuǎn)化率降低；平衡正向移動(dòng)，NH₃體積分?jǐn)?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(qiáng)不再發(fā)生變化，氣體的總的物質(zhì)的量進(jìn)行，壓強(qiáng)降低，故混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說(shuō)明到達(dá)平衡，故a正確；
b．反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物，化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，故b錯(cuò)誤；
c．v正（N₂）=3v逆（H₂），速率之比不等于計(jì)量數(shù)之比，故c錯(cuò)誤；
d．2v（N₂）=v（NH₃），未體現(xiàn)正逆，故d錯(cuò)誤；
e．三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能說(shuō)明濃度不變，故e錯(cuò)誤；
故答案為：a；
（2）①、由圖可知，平衡時(shí)△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?dú)�，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(shí)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(yīng)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(yīng)方向移動(dòng)，也就量向平衡向氨氣濃度減小的方向移動(dòng)，平衡移動(dòng)過(guò)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(yīng)物的量，另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增加，本身的轉(zhuǎn)化率降低；平衡正向移動(dòng)，NH₃體積分?jǐn)?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(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，注意通過(guò)圖象分析化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及計(jì)算問(wèn)題，需要學(xué)生較強(qiáng)的觀察能力及思維能力，難度較大．