Question

T℃时，在某容积恒为2L密闭容器中充入2molN₂、4molH₂，在催化剂辅助下发生反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.0kJ/mol．t₀时刻，建立平衡后，测得生成NH₃的量为2mol；从t₁时刻开始，改变反应的一个条件，体系中反应速率随时间变化的情况，如图所示．
试回答下列问题：
（1）T℃时，t₀时刻，建立平衡后N₂的转化率为：

 

，该反应的平衡常数K=

 

．
（2）t₁时刻，改变的外界条件是

 

．
（3）t₄时刻，改变的外界条件是

 

，
（3）平衡常数K（t₅～t₆）

 

 K（t₇～t₈）（填“＞、＜或=”，下同）．分析原因是

 

．
（4）T℃时，建立平衡后，向容器中加入2molN₂和2molNH₃，则此时 v_正

 

 v_逆．

Answer 1

考点：化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

专题：化学平衡专题

分析：（1）转化率为已转化的反应物浓度与起始浓度的百分比；化学平衡常数为平衡时生成物浓度系数次幂与反应物浓度系数次幂乘积的比值；
（2）根据t₁时刻，正逆反应速率变化判断；
（3）根据t₄时刻，正逆反应速率变化判断；
（4）温度相同，化学平衡常数相同；
（5）根据浓度商和化学平衡常数比较，判断化学平衡移动方向．

解答： 解：（1）某容积恒为2L密闭容器中充入2molN₂、4molH₂，则二者起始浓度分别为1mol/L、2mol/L，由于生成NH₃的量为2mol，平衡时浓度为1mol/L，即N₂和lH₂转化的浓度分别为：1mol/L×

1

2

=0.5mol/L、1mol/L×

3

2

=1.5mol/L，平衡时浓度分别为：1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L、2mol/L-1.5mol/L=0.5mol/L，则N₂的转化率为：

0.5mol/L

1mol/L

=50%；化学平衡常数为：

(1mol/L) 2

(0.5mol/L)?(0.5mol/L) 3

=16，
故答案为：50%；16；
（2）t₁时刻到t₂时刻，化学平衡向逆反应方向移动，且正逆反应速率均增大，不难判断改变的条件为升高温度；故答案为：升高温度；
（3）t₄时刻，正逆反应速率都减小，并且平衡向逆向移动，所以改变的条件为减小压强，故答案为：减小压强；
（4）t₅～t₆，平衡不发生移动，t₆～t₇则仅正反应速率增大，则增大反应物浓度，温度没变，t₇～t₈，平衡不发生移动，温度也没变，所以化学平衡常数不变，
故答案为：=；t₆时刻改变的条件是增大反应物的浓度，温度没有改变；
（5）T℃时，向容器中加入2molN₂和2molNH₃，则N₂和NH₃浓度分别为：0.5mol/L+

2mol

2L

=1.5mol/L、1mol/L+

2mol

2L

=2mol/L，浓度商为：

(2mol/L)2

1.5mol/L?(0.5mol/L) 3

=21.3＞16，化学平衡向逆反应方向移动，故v_正＜v_逆，故答案为：＜．

点评：本题考查化学平衡状态判断、化学平衡移动、平衡转化率和化学平衡常数，难度不大，能够熟练掌握化学平衡常数的应用．