Question

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	373	473	573	673	773
K	3.35×109	1.00×107	2.45×105	1.88×104	2.99×103

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=

 

．
（2）该反应为

 

反应（选填吸热、放热）．
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是

 

（多选扣分）．
a．混合气体中c（N₂）不变  
b． c（N₂）=c（H₂）=c（NH₃） 
c．v正（H₂）=v逆（NH₃）  
d．容器中压强不变   
e．容器内N₂、H₂、NH₃的物质的量之比1：3：2 
f．单位时间消耗0.1moN₂同时消耗0.2mol NH₃
（4）为使该反应的正反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是

 

．
a、及时分离出NH₃气体         
b、适当升高温度
c、增大H₂的浓度              
d、选择高效的催化剂．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断

专题：

分析：（1）依据平衡常数概念写出计算表达式，用平衡生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积；
（2）依据图表数据分析，温度升高，平衡常数减小，则平衡逆向进行，反应是放热反应；
（3）直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，②反应体系中各物质的百分含量保持不变．
 间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变（m+n≠p+q）；②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变；③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变；
（4）为使该反应的反应速率增大，可采用增大压强、升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度等方法，再结合平衡移动原理分析解答．

解答： 解：（1）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，平衡常数计算表达式为=

c 2(NH 3)

c 3(H 2)×c(N 2)

；故答案为：

c 2(NH 3)

c 3(H 2)×c(N 2)

；
（2）依据图表数据分析，温度升高，平衡常数减小，则平衡逆向进行，反应是放热反应，故答案为：放热；
（3）平衡标志最根本的依据是正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组分的含量保持不变；
a、混合气体中c（N₂）不变，则说明达平衡，故a符合；
b、c（N₂）=c（H₂）=c（NH₃），只能说明反应某一时刻，不能说明反应达到平衡，故b不符合；
c．速率之比等于系数之比，2VH₂（正）=3VNH₃（逆），说明氨气的正反应速率等于氨气的逆反应速率，反应达到平衡，v正（H₂）=v逆（NH₃）不能说明反应达到平衡，故c不符合；
d．溶器内压强保持不变，反应前后气体体积减小，压强不变，说明平衡不变，故d符合；
e．容器内N₂、H₂、NH₃的物质的量之比1：3：2，只能说明反应某一时刻，不能说明反应达到平衡，故e不符合；
f．单位时间消耗0.1moN₂相当于生成0.2mol NH₃同时消耗0.2mol NH₃，说明氨气的正反应速率等于氨气的逆反应速率，反应达到平衡，故f符合；
故答案为：a、d、f；
（4）a、及时分离出NH₃气体平衡向右移动，但反应速率减小，故错误；            
b、适当升高温度反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故错误；
c、增大H₂的浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故正确；                 
d、选择高效的催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故错误；
故选c．

点评：本题考查了平衡常数的计算应用，影响因素的分析判断，平衡标志的判断，反应速率的计算，题目难度中等．