Question

在一定温度下，向一容积为2L升的恒容密闭容器内加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，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的情况如图所示：

（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH₃）=

 

．
（2）反应达到平衡后，第5分钟时，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

 

（选填字母编号）．
a．0.20mol?L^-1    b．0.16mol?L^-1    c．0.10mol?L^-1   d．0.05mol?L^-1
（3）该反应的化学平衡常数表达式为

 

．反应达到平衡后，第5分钟时，若保持其它条件不变，只把容器的体积缩小一半，平衡

 

移动（选填“正向”、“逆向”或“不”），化学平衡常数K

 

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）第5分钟时把容器的体积缩小一半后，若在第8分钟达到新的平衡（此时NH₃的浓度约为0.25mol?L^-1），请在图中画出从第5分钟开始变化直至到达新平衡时NH₃浓度的变化曲线．
（5）常温下，向0.001mol?L^-1的AlCl₃ 溶液中通入NH₃直至过量，现象

 

，当pH=

 

时，开始生成沉淀（已知：K_sp[Al（OH）₃]=1.0×10^-33）．

Answer 1

分析：（1）根据反应速率公式计算；
（2）根据温度对化学平衡的影响分析；
（3）根据反应方程式和化学平衡常数含义书写；根据压强对化学平衡的影响分析；根据影响化学平衡常数的因素分析；
（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）AlCl₃ 溶液中通入NH₃生成白色沉淀Al（OH）₃，根据K_sp[Al（OH）₃]=1.0×10^-33求出氢氧根离子浓度．

解答：解：（1）v=

△c

t

=

0.10-0

4

=0.025 mol/（L?min），
故答案为：0.025 mol/（L?min）；                  
（2）该反应是可逆反应，所以反应物不能完全转化为生成物，所以氨气的浓度不可能为0.20mol/L；Q＞0，所以该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低温度，平衡向正反应方向移动，所以氨气的浓度不可能为0.10mol/L，故选ac，
故答案为：a、c；
（3）化学平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

，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；

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；正向；不变；
（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．
故答案为：；
（5）在AlCl₃ 溶液中通入NH₃，应产生白色沉淀Al（OH）₃．K_sp[Al（OH）₃]=c（Al³⁺）×[c（OH^-）]³代入数据，可得c（OH^-）=1.0×10^-10mol/L，常温下，pH=4，
故答案为：产生百色沉淀；4．

点评：本题考查了化学反应速率的定量表示方法、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等知识点，同一化学反应中化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关．