Question

【題目】在一容積為1L的密閉容器內(nèi)加入0.1mol的N2和0.3mol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)的量濃度的變化情況如圖：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為 ______ ；

（2）根據(jù)如圖，計算從反應(yīng)開始到平衡時（4分鐘末），平均反應(yīng)速率v（N2）= ______ ．

（3）該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是 ______ （填字母）；

a．N2和NH3濃度相等

b．NH3百分含量保持不變

c．容器中氣體的壓強不變

d．3v正（H2）=2v逆（NH3）

e．容器中混合氣體的密度保持不變

（4）在第5分鐘末改變某一條件后，在第8分鐘末達到新的平衡（此時NH3的濃度約為0.25mol/L），達到新平衡時NH3濃度的變化曲線如上圖．則第5分鐘末改變的條件是 _____。

Answer 1

【答案】 K= 0.0125mol/（Lmin） bc 增大壓強

【解析】（1）平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，應(yīng)為K=；（2）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（N2）= v（NH3）= × =00.0125mol/（Lmin）；（3）a．N2和NH3濃度相等，不能作為判斷是否達到平衡的依據(jù)，二者濃度關(guān)系取決于起始量和反應(yīng)的程度的關(guān)系，選項a不正確；b．NH3百分含量保持不變，說明達到平衡狀態(tài)，選項b正確；c．容器中氣體的壓強不變，說明達到平衡狀態(tài)，注意如果反應(yīng)前后的氣體的計量數(shù)之和相等時，不能作為判斷的依據(jù)，選項c正確；d．NH3的生成速率與H2的消耗速率相等時不能說明達到平衡狀態(tài)，如是NH3的生成速率與H2的生成速率為2：3時可說明達到平衡狀態(tài)；選項d不正確；e．容器中混合氣體的密度保持不變不能作為判斷的依據(jù)，因為容器的體積不變，氣體的質(zhì)量不變，無論是否達到平衡狀態(tài)，氣體的密度都不變。選項e不正確；答案選b、c；（4）該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化，若容器的體積不變，則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為0.2mol/L，且在第8分鐘末達到新的平衡時NH3的濃度約為0.25mol/L>0.2mol/L，則容器體積應(yīng)該變小，相當于增大壓強。則第5分鐘末改變的條件是增大壓強。