题目内容
(10分)在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:
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(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__________.
(2)该反应达到平衡时H2的转化率为________.
(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________.(填序号)
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1
c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)请写出该反应的平衡常数表达式___ ______,若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”“=” 或 “<” )。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线.
(1)0.025mol/(l.min) (2)50% (3)a、c (4)
、>
(5)
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【解析】
试题解析:(1)由图可知,4min达平衡,△c(NH3)=0.1mol/L,v(NH3)=
=0.025mol/(L?min),故答案为:0.025mol/(L?min);(2)由N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)可知,生成氨气0.2mol时参加反应的氢气为0.3mol,所以氢气的转化率为
×100%=50%;(3)△H<0,该反应为放热反应,升高温度逆向移动,其浓度减小,降低温度,正向移动,浓度增大,但反应物不能完全反应,所以0<c(NH3)<0.2mol/L,即NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L,但是,改变温度平衡一定移动,NH3的物质的量浓度也不可能为0.1mol/L,故答案为:a、c;
(4)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=
,该反应为放热反应,温度越大,平衡常数越小,反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,所以K1>K2;(5)第5分钟末将容器的体积缩小一半后,压强增大,平衡正向移动,氨气的浓度增大,在第8分钟末达到新的平衡时NH3的浓度约为0.25mol?L-1,则图象为:
。
考点:化学平衡的计算