题目内容
【题目】在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6 mol的H2.在一定条件下发生如下反应:
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:
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(1)根据右图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)=____mol/(L·min)
(2)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其他条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为_________(填字母序号)。
A.0 20 mol/L B.0.1 mol/L C.0.10 mol/L D.0.08 mol/L
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其他条件不变,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”),化学平衡常数_________(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)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(设此时NH3的浓度为0.25mol/L)。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。______
【答案】 0.025 AC 向正反应方向 不变 ![]()
【解析】(1)结合图象可知,4min~5min时,氨气的物质的量浓度为0.1mol/L,氨气的浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,此时已经达到平衡状态;平衡时氨气的浓度为0.1mol/L,时间为4min,则0~4min氨气的平均反应速率υ(NH3)=:v(NH3)=
=0.025 mol/(Lmin),故答案为:0.025 mol/(Lmin);
(2)改变反应温度,平衡一定移动,而氮气和氢气不可能完全转化为氨气,所以v(NH3)<0.20mol/L。A.如果氨气的浓度是0.20mol/L,则氮气与氢气完全转化,故错误;B.降低温度,氨气的浓度可能为0.12mol/L,故正确;C.温度改变,平衡一定移动,所以不可能为0.10mol/L,故错误;D.升高温度,平衡逆向移动,所以氨气浓度变小,可能为:0.08mol/L,故正确;故答案为:AC;
(3)该反应是气体体积减小的反应,把容器的体积缩小一半,增大了反应体系的压强,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故答案为:向正反应方向;不变;
(4)把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度,氨气的浓度变为0.20mol/L,平衡后浓度约为0.25mol/L,所以第5分钟末到平衡时NH3浓度的变化曲线为:
,故答案为:
。