题目内容
在一定条件下，合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1，反应为：N2+3H2→2NH3，氨气的浓度随时间变化如图1所示．
（1）反应到5min时，氢气反应速率______．
（2）在10min时采取的措施是______，A的平衡常数为______，点A的平衡常数K______（填“＜”、“＞”或“=”）B点的平衡常数．
（3）若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量，在图2坐标上画出该合成氨反应过程中能量随时间的变化示意图．
（4）-50°C时，液氨存在如下电离：2NH3?NH4++NH-2，k=2×10-2，液氨的电离达到平衡时，各微粒的浓度大小关系为______，加入NH4Cl固体，K______2×10-12（填“＜”、“＞”或“=”）
【答案】分析：（1）由反应速率为单位时间内浓度的变化量来计算氨气的反应速率，再利用反应速率之比等于化学计量数之比计算氢气的反应速率；
（2）由图可知10min时氨气的浓度瞬间减小，平衡常数为生成物浓度幂之比与反应物浓度幂之比的比，温度不变，则化学平衡K不变；
（3）生成17g氨气放出46.6kJ热量，即生成1molNH3放出热量46.6kJ，反应物的能量高，生成物的能量低；
（4）电离的程度不大，由电离方程式可知，c（NH+4）=c（NH-2），温度不变，电离平衡常数不变．
解答：解：（1）5min时氨气的浓度为4mol/L，则氨气的反应速率为
=0.8mol?L-1?min-1，
由反应速率之比等于化学计量数之比可知，氢气的反应速率为0.8mol?L-1?min-1×
=1.2mol?L-1?min-1，
故答案为：1.2mol?L-1?min-1；
（2）由图可知10min时氨气的浓度瞬间减小，则采取的措施为移去部分氨气，
由N2+3H2→2NH3，
开始a b 0
转化2 6 4
平衡a-2 b-6 4
则K=
，
因A和B点的温度相对，则化学平衡常数K相等，故答案为：移去部分氨气；
；=；
（3）由题意可知生成1molNH3放出热量46.6kJ，反应物的能量高，生成物的能量低，如图
，
故答案为：
；
（4）因电离的程度不大，由电离方程式可知，c（NH+4）=c（NH-2），则c（NH3）＞c（NH+4）=c（NH-2），又温度不变，电离平衡常数K不变，
故答案为：c（NH3）＞c（NH+4）=c（NH-2）；=．
点评：本题考查化学反应速率、化学平衡移动、平衡常数、电离等知识，明确图象及图象的分析是解答本题的关键，难度较大．
（2）由图可知10min时氨气的浓度瞬间减小，平衡常数为生成物浓度幂之比与反应物浓度幂之比的比，温度不变，则化学平衡K不变；
（3）生成17g氨气放出46.6kJ热量，即生成1molNH3放出热量46.6kJ，反应物的能量高，生成物的能量低；
（4）电离的程度不大，由电离方程式可知，c（NH+4）=c（NH-2），温度不变，电离平衡常数不变．
解答：解：（1）5min时氨气的浓度为4mol/L，则氨气的反应速率为
=0.8mol?L-1?min-1，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，氢气的反应速率为0.8mol?L-1?min-1×
=1.2mol?L-1?min-1，故答案为：1.2mol?L-1?min-1；
（2）由图可知10min时氨气的浓度瞬间减小，则采取的措施为移去部分氨气，
由N2+3H2→2NH3，
开始a b 0
转化2 6 4
平衡a-2 b-6 4
则K=
，因A和B点的温度相对，则化学平衡常数K相等，故答案为：移去部分氨气；
；=；（3）由题意可知生成1molNH3放出热量46.6kJ，反应物的能量高，生成物的能量低，如图
，故答案为：
；（4）因电离的程度不大，由电离方程式可知，c（NH+4）=c（NH-2），则c（NH3）＞c（NH+4）=c（NH-2），又温度不变，电离平衡常数K不变，
故答案为：c（NH3）＞c（NH+4）=c（NH-2）；=．
点评：本题考查化学反应速率、化学平衡移动、平衡常数、电离等知识，明确图象及图象的分析是解答本题的关键，难度较大．
练习册系列答案
相关题目
