Question

【題目】反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（△H＜0）在等容條件下進行。改變其他反應條件，在I、II、III階段體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如下圖所示：

回答問題：

（1）在3個階段中，N2的平均反應速率(N2)、(N2)、(N2)中最大的是 ，其值是 。

（2）H2的平衡轉化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小關系是 。

（3）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是 （填“正反應方向”或“逆反應方向”），采取的措施是 。

（4）第Ⅰ階段時，化學平衡常數K1＝ ；第Ⅱ、Ⅲ階段化學平衡常數K2 K3；（填“＞、＜、＝”）判斷的理由是 。

Answer 1

【答案】（1）Ⅰ 0.05mol/(L·min)

（2）Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ

（3）正反應方向 減小NH3濃度

（4） ＜ 由圖可以判斷，Ⅱ到Ⅲ采取降低溫度的措施，放熱反應，降溫平衡常數增大。

【解析】

試題分析：

（1）(N2)==0.05mol/（Lmin），

(N2)==0.0253mol/（Lmin），

(N2)==0.012mol/（Lmin），

故在3個階段中，N2的平均反應速率(N2)、(N2)、(N2)中最大的是Ⅰ，其值是0.05mol / (L·min)。

（2）H2的平衡轉化率αⅠ(H2)=×100%=50%，

αⅡ(H2)=×100%=38%，

αⅢ(H2)=×100%=19.4%，

則三個階段H2的轉化率大小為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ 。

（3）由第一次平衡到第二次平衡時各物質的濃度可知，N2濃度由第一次平衡時的1.00mol/L逐漸減低到第二次平衡時的0.62mol/L，H2濃度由第一次平衡時的3.00mol/L逐漸減低到第二次平衡時的0.86mol/L，NH3濃度第一次平衡時的2.00mol/L瞬間降低為0，后逐漸增大到第二次平衡時的0.76mol/L，所以平衡移動的方向是正反應方向，采取的措施是減小NH3濃度。

（4）第Ⅰ階段時，N2、H2、NH3的平衡濃度分別為1.00mol/L、3.00mol/L、2.00mol/L，化學平衡常數K1＝＝。第Ⅱ、Ⅲ階段化學平衡常數K2＜K3，理由是由圖可以判斷，Ⅱ到Ⅲ采取降低溫度的措施，放熱反應，降溫平衡常數增大。