题目内容

【题目】在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol 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的情况如右图:

(1)根据右图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)为_________________。

(2)该反应的化学平衡常数表达式K=___________________。

(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________。

a. 0.20 mol/L b. 0.12 mol/L c. 0.10 mol/L d. 0.08 mol/L

(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”),化学平衡常数________________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(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0.25 mol/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】0.025mol/(Lmin) K= ac 向正反应方向 不变

【解析】

(1)图象分析计算氨气的反应速率=;

(2)根据平衡常数的概念写出平衡常数表达式;

(3)根据反应的可逆性特点以及温度改变平衡一定发生移动进行判断;

(4)保持其它条件不变,容器体积减小,气体压强增大,压强减小平衡想气体体积增大的方向进行,平衡常数只随温度变化;

(5)第5分钟末将容器的体积缩小一半后,氨气的浓度为原来的一倍,压强增大平衡向正方向移动,氨气的浓度逐渐增大,到8min时达到平衡,浓度约为0.25mol/L,以此解答。

(1)根据图象分析平衡时氨气的浓度为0.1mol/L,时间为4min,则v(NH3)==0.025mol/(Lmin);

(2)反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0平衡常数表达式K=;

(3)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L,温度改变平衡一定发生移动,则NH3的物质的量浓度不可能为0.1mol/L,故答案为ac;

(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,体积缩小一半,容器内气体压强增大,平衡正反应方向进行,平衡常数只随温度变化,改变压强、浓度,平衡常数不变;

(5)第5分钟末将容器的体积缩小一半后,氨气的浓度为原来的一倍,压强增大平衡向正方向移动,氨气的浓度逐渐增大,到8min时达到平衡,浓度约为0.25mol/L,则第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线为。

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