题目内容

6．在一容积为2L的密闭容器内加入0.2molN2和0.6molH2，在一定条件下发生如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g ）△H＜0．反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图，试回答下列问题：

（1）从反应开始到平衡时，v（N2）=0.0125mol/（L•min）．
（2）反应达到平衡后，在第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向正反应方向移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（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AC．
A． 0.20mol/L       B.0.12mol/L      C.0.10mol/L          D.0.08mol/L
（4）在第5分钟时将容器的体积缩小一半，反应在第8分钟时达到新的平衡，此时NH3的浓度约为0.30mol/L．请在上图中画出第5分钟之后的NH3浓度的变化曲线．
（5）保持其它条件不变，若只把容器改为恒压容器，加入0.2molN2和0.6molH2，达到平衡时，NH3的体积分数为m%．若向容器中继续加入0.2molN2和0.6molH2，在同样的温度下达到平衡时，NH3的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是C．
A．m＞nB．m＜nC．m=nD．无法比较%

分析 （1）根据v（N2）=$\frac{1}{2}$v（NH3）进行计算；
（2）保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，相当增大压强，平衡正向移动；化学平衡常数是温度的函数，温度不变K不变；
（3）改变反应温度，平衡一定移动，而氮气和氢气不可能完全转化为氨气，所以v（NH3）＜0.20mol/L，由此分析解答；
（4）先判断把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，再结合平衡时的浓度作图；
（5）保持其它条件不变，若只把容器改为恒压容器，向容器中继续加入0.2molN2和0.6molH2，在同样的温度下达到平衡时，体系的体积增大一倍，各组分的物质的量增加一倍，而体积分数表达式中分子和分母都扩大一倍，由此得出结论．

解答 解：（1）根据图象分析平衡时氨气的浓度为0.1mol/L，时间为4min，所以依据速率之比等于系数之比得到：v（N2）=$\frac{1}{2}$v（NH3）=$\frac{1}{2}$×$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.0125 mol/（L•min），故答案为：0.0125 mol/（L•min）；
（2）该反应是气体体积减小的反应，把容器的体积缩小一半，增大了反应体系的压强，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，
故答案为：向正反应方向；不变；
（3）改变反应温度，平衡一定移动，而氮气和氢气不可能完全转化为氨气，所以v（NH3）＜0.20mol/L，
A． 如果氨气的浓度是0.20mol/L，则氮气与氢气完全转化，故错误；
B．降低温度，氨气的浓度可能为0.12mol/L，故正确；
C．温度改变，平衡一定移动，所以不可能为0.10mol/L，故错误；
D．升高温度，平衡逆向移动，所以氨气浓度变小，可能为：0.08mol/L，故正确；
故选：AC；
（4）把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，氨气的浓度变为0.20mol/L，平衡后浓度约为0.25mol/L，所以第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线为：，故答案为：；
（5）保持其它条件不变，若只把容器改为恒压容器，加入0.2molN2和0.6molH2，达到平衡时，NH3的体积分数为m%．若向容器中继续加入0.2molN2和0.6molH2，相当于将两份合在一起，体积扩大一倍，各组分的量增加一倍，所以NH3的体积分数为不变，则两者体积分数相等，故选：C．

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡移动的影响因素、化学平衡常数的影响因素等，解题的关键点在于识图能力，同时对学生作图能力也有一定的要求，中等难度．

练习册系列答案
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