题目内容
在一容积为2 L的密闭容器中，加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g) 
2NH3(g) ΔH＜0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：
（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，氢气的平均反应速率v(H2)为______________。
（2）该反应达到平衡时N2的转化率_________________。
（3）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____________。(填序号)
a．0.20 mol·L－1 b．0.12 mol·L－1 c．0.10 mol·L－1 d．0.08 mol·L－1
（4）请写出该反应的平衡常数表达式_________，若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2（填“＞”、“="”" 或 “＜” ）。
（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0.25 mol·L－1)，请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。
（1）0.0375 mol·L－1·min－1
（2）50%
（3）a、c
（4）
>
（5）
解析试题分析：（1）v(H2)="3/2" v(NH3)=3/2×0.10mol/L÷4min=0.0375 mol·L－1·min－1。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
初始浓度（mol?L?1）0.1 0.3 0
初始浓度（mol?L?1）0.05 0.15 0.1
初始浓度（mol?L?1）0.05 0.15 0.1
则该反应达到平衡时N2的转化率=0.05mol?L?1÷0.1mol?L?1×100%=50%
（3）根据化学方程式可知NH3的浓度范围0<c(NH3)<0.2mol?L?1，原平衡NH3的浓度为0.10mol?L?1，温度改变，平衡移动会发生移动，新平衡的浓度一定不是0.10mol?L?1，故a、c项不可能。
（4）根据平衡常数的定义可得该反应的平衡常数表达式为：；因为正反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以K1>K2。
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，NH3的浓度变为0.20mol?L?1，压强增大，平衡向右移动，NH3的浓度逐渐增加，到8min末为0.25mol?L?1，即可画出曲线。
考点：本题考查化学反应速率和化学平衡的计算、浓度范围的判断、化学平衡常数、浓度曲线的绘制。
口算心算速算应用题系列答案
同步拓展阅读系列答案把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。生物固氮和大气固氮（闪电时N2转化为NO）属于自然固氮，这远不能满足人类的需要。工业固氮（合成氨）是目前人工固氮的主要方法。有关大气固氮和工业固氮的平衡常数K值分别如下表一和表二。
表一：N2+ O2 
2NO
| 温度 | 27℃ | 2000℃ |
| K值 | 3．84×10－31 | 0．1 |
表二：N2+ 3H2
2NH3 | 温度 | 25℃ | 350℃ | 400℃ | 450℃ |
| K值 | 5×108 | 1．847 | 0．507 | 0．152 |
A、N2+ O2
2NO是吸热反应B、人类大规模模拟大气固氮是没有意义的
C、在常温下，增加工业固氮的容器的压强，K值会发生改变
D、工业固氮是放热反应
（2）向某密闭容器中加入4 mol NH3、1．2 mol H2和一定量的N2三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知0～t1阶段保持恒温、恒容，且c(N2)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件。
①若t1="15" s，则t0～t1阶段的反应速率为v(H2)=
②N2的起始物质的量为
③反应达到平衡状态，下列说法中能表明已达到平衡状态的是
A、单位时间内生成a molN2，同时生成3a mol H2 B、容器的总压强不再变化
C、混合气体的密度不再变化 D、三个H—H 键断裂的同时有六个H—N键断裂
④t4时刻改变的条件为 ，t5时刻改变的条件为
⑤已知t0～t1阶段该反应放出或吸收的热量为Q kJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________________________
cC（g）（△H＜0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 
，据此回答以下问题：
pC达到平衡，若：(14分)某化学反应2A(g)
B(g)+D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况，根据下述数据，完成下列填空：
| 实验 序号 | 温度/℃ | 时间/min | ||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||
| 1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 2 | 800℃ | c2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 3 | 800℃ | c 3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
(1)在实验l过程中，10 min～20 min时间内用B表示该反应的平均化学反应速率为 mol/(L·min)。
(2)在实验2过程中，A的初始浓度c2= mol/L，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3 v1，且c3 1.0 mol/L (填“＜”、“＞”或“=”)。
(4)比较实验4和实验l，可推测该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。理由是
。
常温下按照如下方案完成实验。
| 实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
| ① | 10mL2% H2O2溶液 | 无 |
| ② | 10mL5% H2O2溶液 | 无 |
| ③ | 10mL5% H2O2溶液 | 1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液 |
| ④ | 10mL5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 | 1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液 |
| ⑤ | 10mL5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 | 1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液 |
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________________。
（2）实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式 。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。
（1）25 ℃时，合成氨反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） △H=－92.4 kJ/mol
①在该温度时，取l mol N2和3 mol H2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是_______92.4 kJ。(填“小于”， “大于” 或“等于”)
②一定条件下，上述可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，下列叙述能说明反应已达到平衡的是_______________。
| A．NH3生成的速率与NH3分解的速率相等 |
B．混合气体的反应速率 v正（NH3）=v逆（H2） |
| C．容器内的密度不再变化 |
| D．单位时间内消耗a mol N2，同时生成2a mol NH3 |
值将_____(填“增大”， “减小” 或“不变”)。（3）常温下，向0.001mol/LAlCl3溶液中通入NH3直至过量，当PH=_________时，开始生成沉淀(已知：Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)