题目内容

密闭容器为2L的容积,加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生反应: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)根据图,计算从反应开始到平衡时的反应速率v(NH3)为
 
.
(2)该反应达到平衡时H2的转化率
 
.
(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.0.20mol?L-1 b.0.12mol?L-1 c.0.10mol?L-1  d.0.08mol?L-1
(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡
 
移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”).
(5)已知:1mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,生成NH3(g),放出92.2kJ热量,写出反应的热化学方程式:
 
.
(6)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“<”).
考点:化学平衡的计算,热化学方程式,化学平衡的影响因素
专题:化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析:(1)由图可知,达到平衡时氨气增加0.10mol/L,依据反应速率概念计算反应速率;
(2)由N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)可知,生成氨气0.2mol时参加反应的氮气为0.1mol,以此计算转化率;
(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;
(4)容器的体积缩小一半,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动;
(5)根据热化学方程式书写规则写出热化学方程式;
(6)因为反应为放热反应,根据影响平衡移动的因素可知,升高温度平衡向吸热方向移动,所以该反应逆向移动,据此判断平衡常数的变化.
解答: 解:(1)由图可知,达到平衡时氨气增加0.10mol/L,其反应速率为
0.1mol/L
4min
=0.025mol/(L.min),
故答案为:0.025;
(2)由N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)可知,生成氨气0.2mol时参加反应的氮气为0.1mol,所以氮气的转化率为=
0.1mol
0.2mol
×100%=50%,
故答案为: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;
故答案为:a;
(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半压强增大,平衡向气体体积间隙性的方向进行,平衡正向进行,故答案为:向正反应方向;
(5)1mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,生成NH3(g),放出92.2kJ热量,反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2KJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2KJ/mol;
(6)因为反应为放热反应,根据影响平衡移动的因素可知,升高温度平衡向吸热方向移动,所以该反应逆向移动,平衡常数减小,即K1>K2,故答案为:>.
点评:本题考查化学平衡的计算及热化学方程式的书写,明确反应速率计算、平衡的影响因素及图象的分析试剂解答本题的关键,题目难度中等.
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