Question

4．在一个容积为2L的密闭容器中加入2mol N₂和6mol H₂，发生反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，5min时达到平衡，测得c（NH₃）=0.5mol•L^-1．
（1）该条件下此反应的化学平衡常数的表达式K=$\frac{{{c^2}（N{H_3}）}}{{c（{N_2}）•{c^3}（{H_2}）}}$．
（2）从反应开始到平衡，用H₂的浓度变化表示的反应速率为0.15mol•L^-1•min^-1．
（3）若平衡时，移走1mol N₂和3mol H₂，在相同温度下再次达到平衡时c（NH₃）＜0.25mol•L^-1 （填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）5min时达到平衡，测得c（NH₃）=0.5mol•L^-1，可知v（NH₃）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，结合速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂）；
（3）移走1mol N₂和3mol H₂，若平衡不移动时c（NH₃）=0.25mol•L^-1，但n减小，p减小，平衡逆向移动．

解答 解：（1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则该条件下此反应的化学平衡常数的表达式K=$\frac{{{c^2}（N{H_3}）}}{{c（{N_2}）•{c^3}（{H_2}）}}$，
故答案为：$\frac{{{c^2}（N{H_3}）}}{{c（{N_2}）•{c^3}（{H_2}）}}$；
（2）5min时达到平衡，测得c（NH₃）=0.5mol•L^-1，可知v（NH₃）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol•L^-1•min^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知v（H₂）=0.1mol•L^-1•min^-1×$\frac{3}{2}$=0.15 mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.15 mol•L^-1•min^-1；
（3）移走1mol N₂和3mol H₂，若平衡不移动时c（NH₃）=0.25mol•L^-1，但n减小，p减小，平衡逆向移动，则在相同温度下再次达到平衡时c（NH₃）＜0.25mol•L^-1，故答案为：＜．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握K的意义、速率计算、平衡移动为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意（3）为解答的难点，题目难度不大．