[题目]合成氨工业在工农业生产.生活中有着重要作用.反应原理为:3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H < 0.(1)在T ℃时.将一定物质的量的H2和N2置于一容积不变的密闭容器中.①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号).a.容器内的压强不再随时间变化b.3υ(N2)=υ(H2)c．3υ正(H2)=2υ逆(NH3)d.混合气体的密度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】合成氨工业在工农业生产、生活中有着重要作用。反应原理为：3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H < 0。

（1）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积不变的密闭容器中。

①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是__________(填序号)。

a.容器内的压强不再随时间变化

b.3υ(N2)=υ(H2)

c．3υ正(H2)=2υ逆(NH3)

d.混合气体的密度保持不变

②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆___________________(填“增大”、“不变”、“减小”)，υ正和υ逆的关系为υ正___________υ逆(填：“>”、“＝”、“<”)，最后二者相等。

③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，增大容器内的压强，NH3的体积分数将(填：“变大”、“不变”或“变小”)。________

（2）在T ℃时，将一定物质的量的H2和N2置于一容积可变的密闭容器中。达到平衡后，改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化，改变的条件可能是______。

a.升高温度，同时加压b.降低温度，同时减压

c.保持温度、压强不变，增大反应物浓度

d.保持温度、压强不变，减小生成物浓度

（3）在T ℃时，将0.6 mol H2和0．4 mol N2置于容积为2 L的密闭容器中发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3 (g) △H <0。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强（MPa）随时间变化如图所示：8 min内NH3的平均生成速率为_______。

【答案】a 增大 < 不变 c 0.01 mol·L－1·min－1

【解析】

（1）① 合成氨反应为体积减小的放热反应,根据平衡时的特征即正逆反应速率相等,组成不变等判断,

a. 容器内的压强不再随时间变化，说明气体的总物质的量不变，处于平衡状态，故a正确；

b. 任意时刻3υ(N2)=υ(H2)，不能判断处于平衡状态，故b错误；

c. 任意时刻3υ正(H2)=2υ逆(NH3)，速率之比不等于化学计量数之比，故c错误；

d. 反应物生成物都是气体，任意时刻质量都不变，密度也不变，故d错误；

故选：a。

②达上述平衡后，其他条件不变，升高温度，υ逆增大，升高温度向吸热方向移动，该反应正反应是放热反应，故向逆反应方向移动，

故答案为：增大；<

③该条件下达到平衡时，向容器内充入惰性气体，虽然压强增大，但参与反应的物质分压没有变化，故平衡不移动，NH3的体积分数将不变，

故答案为：不变

（2）a．升高温度，同时加压，v正、v逆同时增大，与图像不符，错误；

b．降低温度，同时减压，v正、v逆同时减小，与图像不符，错误；

c．保持温度、压强不变，向容器内充入氮气或氢气来增大反应物浓度，v正增大，容器内气体物质的量增大，为保持压强不变，容器体积增大，氨气浓度减小，v逆减小，达平衡后速率可能比原平衡大，正确；

d．保持温度、压强不变，从容器内分离出氨气来减小生成物浓度，v逆减小，容器内气体物质的量减小，为保持压强不变，容器体积减小，反应物浓度增大，v正增大，根据等效平衡知识知，达平衡后速率与原平衡相等，与图像不符，错误，故选：c。

(3) 在温度和体积一定的条件下，压强之比等于物质的量之比，所以平衡时气体总物质的量为0.84×（0.4+0.6）mol=0.84mol，根据3H2(g)+N2(g)2NH3 (g)△n=2可知，生成的氨气为0.16mol，再根据v=△c÷t计算得速率为0.16mol÷2L÷8min=0.01 mol·L－1·min－1