Question

在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）+Q（Q＞0），反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如图：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为

K=

[NH3]2

[N2]?[H2]3

；
（2）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（H₂）为

0.0375mol/（L?min）

．
（3）判断该反应达到平衡状态的标志是

b、c

（填字母）；
a．N₂和NH₃浓度相等       b．NH₃百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变    d．NH₃的生成速率与H₂的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为

a、c

．
a.0.20mol/L    b.0.12mol/L  c.0.10mol/L      d.0.08mol/L
（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH₃的浓度约为0.25mol/L），请在上图中画出第5分钟末达到此平衡时NH₃浓度的变化曲线

．

Answer 1

分析：（1）根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积进行计算；
（2）根据v（H₂）=

3

2

c（NH₃）进行计算；
（3）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，百分含量不变等角度分析；
（4）根据反应的可逆性特点以及温度改变平衡一定发生移动进行判断；
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，氨气的浓度为原来的一倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，以此解答．

解答：解：（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，应为K=

[NH3]2

[N2]?[H2]3

，故答案为：K=

[NH3]2

[N2]?[H2]3

；
（2）c（H₂）=

3

2

c（NH₃）=

3

2

×

0.10mol/L

4min

=0.0375 mol/（L?min），故答案为：0.0375 mol/（L?min）；
（3）a．N₂和NH₃浓度相等，不能作为判断是否达到平衡的依据，二者浓度关系取决于起始量和反应的程度的关系，故不正确；
b．NH₃百分含量保持不变，说明达到平衡状态，故正确；
c．容器中气体的压强不变，说明达到平衡状态，注意如果反应前后的气体的计量数之和相等时，不能作为判断的依据；
d．NH₃的生成速率与H₂的消耗速率相等时不能说明达到平衡状态，如是NH₃的生成速率与H₂的生成速率为2：3时可说明达到平衡状态；
e．容器中混合气体的密度保持不变不能作为判断的依据，因为容器的体积不变，气体的质量不变，无论是否达到平衡状态，气体的密度都不变．
故答案为：b、c；                     
（4）该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.1mol/L，故答案为：a、c；
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，氨气的浓度为原来的一倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，故答案为：

点评：本题考查化学平衡移动问题，涉及平衡常数、反应速率、平衡标志以及平衡图象等问题，题目难度中等，注意方法性问题的积累．