Question

在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0
（1）该反应450℃的平衡常数

＞

500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是

bd

a．3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）       b．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化   d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（3）上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH₃的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N₂）为

0.01

mol/（L?min）
（4）保持其他条件不变，若初始投入量为amolN₂、bmolH₂、cmolNH₃，也可得到与上述相同的平衡，则a、b、c需满足关系式：

a+

c

2

=0.2，b+

3c

2

=0.6

；
（5）第5分钟末，保持其它条件不变，若继续通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，则平衡

正反应方向

移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．

Answer 1

分析：（1）对于放热反应，温度越高，平衡常数越小；
（2）反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
（3）根据化学反应速率公式v=

△c

△t

来计算反应速率；
（4）根据极限转化的思想结合等效平衡知识来解决；
（5）根据增大反应物浓度化学平衡向着正反应方向进行来回答．

解答：解：（1）该反应是放热的，对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，所以450℃的平衡常数＞500℃时的平衡常数，故答案为：＞；
（2）a．化学反应速率之比等于系数之比，当2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）才证明平衡，故a错误；
b．容器中气体的平均相对分子量M=

m

n

，n对于该反应来说是变化的，当n不变化了，即M不变化了，达到平衡，故b正确；
c．容器中气体的密度ρ=

m

V

，密度始终是不随时间而变化的一个定值，故c错误；
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化证明各组分浓度保持不变了，故d正确；
故选bd；
（3）第5分钟时达到平衡，测得NH₃的物质的量为0.2mol，所以减小的氮气物质的量为0.1mol，v（N₂）=

0.1mol 2L

5min

=0.01mol/（L?min），故答案为：0.01；
（4）初始投入量为amolN₂、bmolH₂、cmolNH₃，极限转化为氮气和氢气，相当于投料为：（a+

c

2

）mol的氮气和（b+

3c

2

）mol的氢气，得到与上述相同的平衡，则a+

c

2

=0.2，b+

3c

2

=0.6，故答案为：a+

c

2

=0.2，b+

3c

2

=0.6；
（5）第5分钟末，保持其它条件不变，若继续通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，相当于增大了反应物的浓度，增大反应物浓度化学平衡向着正反应方向进行，故答案为：正反应方向．

点评：本题涉及化学反应速率的计算、平衡状态的判断以及化学平衡的有关计算知识，可以根据所学知识来回答，难度不大．