Question

373K时，某1L恒容密闭容器中加入1molNH₃，发生如下可逆反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）．其中物质H₂的物质的量随时间变化如图所示．
（1）前 20 s内NH₃（g）的平均反应速率为

 

（2）373K时该反应的平衡常数的值为

 

（3）若在此平衡体系中再加入 1mol的NH₃，与原平衡比较，新平衡时 NH₃的转化率

 

（填“增大”或“减小”，下同）．NH₃的平衡浓度

 

．

Answer 1

考点：反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：

分析：（1）根据化学反应速率的定义和化学反应速率之比等化学计量数之比进行计算；
（2）平衡常数k=

c(N2)?c2(H2)

c2(NH3)

，利用三段式解题法，求出平衡时混合物各组分的物质的量，体积为1L，用物质的量代替浓度代入k进行计算；
（3）平衡体系中再加入1mol的氨气，重新到达平衡状态，可以等效为开始加入2mol的氨气，压强增大为原来的2倍，平衡向体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，转化率降低，NH₃的平衡浓度增大．

解答： 解：2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），
（1）20s内氢气的物质的量增加0.3mol，故氨气的物质的量减少

0.3

3

×2=0.2mol，故前 20s内v（NH₃）=

0.2mol 1L

20s

=0.01（mol/L?s），
故答案为：0.01（mol/L?s）；
（2）由图象可知60s时，反应达平衡，平衡时生成的氢气的物质的量为0.6mol，
           2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），
开始（mol）：1        0       0
变化（mol）：0.4     0.2     0.6
平衡（mol）：0.6     0.2     0.6
所以k=

c(N2)?c2(H2)

c2(NH3)

=

0.2×(0.6)3

(0.6)2

=0.12，
故答案为：0.12；
（3）平衡体系中再加入1mol的氨气，重新到达平衡状态，可以等效为开始加入2mol的氨气，压强增大为原来的2倍，平衡向体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，转化率降低，NH₃的平衡浓度增大，
故答案为：减小；增大．

点评：本题考查化学反应速率的计算，化学平衡平衡常数的计算及等效平衡思想的利用，难度中等．