Question

2．在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，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，平衡反应速率v（NH₃）为0.025mol/（L•min）．
（2）该反应达到平衡时H₂的转化率为50%．
（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为ac．（填序号）
a．0.20mol•L^-1      b．0.12mol•L^-1c．0.10mol•L^-1     d．0.08mol•L^-1
（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，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”）．

Answer 1

分析 由图可知，4min达平衡，平衡时△c（NH₃）=0.1mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（NH₃）．
（2）化学平衡转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（3）根据反应的可逆性特点以及温度改变平衡一定发生移动进行判断；
（4）体积缩小压强增大，增大压强平衡向体积减小的反应移动．

解答 解：（1）由图可知，4min达平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以v（NH₃）=$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.025mol/（L•min），
故答案为：0.025mol/（L•min）；
（2）N₂（g）+3H₂（g）$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃（g），图象分析可知，生成氨气浓度为0.1mol/L，物质的量=0.1mol/L×2L=0.2mol，则消耗氢气物质的量0.3mol，
该反应达到平衡时H₂的转化率=$\frac{0.3mol}{0.6mol}$×100%=50%，
故答案为：50%；
（3）该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.1mol/L，
故答案为：a、c；
（4）体积缩小压强增大，增大压强平衡向体积减小的反应移动，即向正反应移动，
故答案为：向正反应方向．

点评 本题考查化学平衡图象问题，涉及反应速率、平衡常数、化学平衡移动与影响因素等，题目难度中等，注意反应速率和转化率的理解掌握．