Question

12．一定條件下，在一容積為4L的密閉容器中通入0.4molN₂和1.2molH₂，發生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0
（1）當進行到第4分鐘時達到平衡，生成NH₃為0.4mol，則從開始到達平衡時NH₃的平均速率v（NH₃）=0.025mol/（L•min）（注明單位）．
（2）該條件下，反應的平衡常數表達式K=$\frac{[N{H}_{3}]^{2}}{[{N}_{2}]•[{H}_{2}]^{3}}$，若降低溫度，K值將增大（填“增大”“減小”“不變”）
（3）達到平衡后，若其它條件不變，把容器體積縮小一半，平衡將向正反應方向移動（“向逆反應方向”、“向正反應方向”或“不”）．
（4）在三個相同的容器中各充入1molN₂和3molH₂，在不同條件下分別達到平衡，氨的體積分數隨時間變化如圖1．下列說法正確的是c（填序號）：
a．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響，且P₂＞P₁
b．圖Ⅱ可能是不同溫度對反應的影響，且T₁＞T₂
c．圖Ⅲ可能是同溫同壓下，催化劑性能，1＞2
（5）常壓下，把H₂和用氦氣（He）稀釋的N₂分別通入一個加熱到570℃的電解池裝置（如圖2），H₂和N₂可在電極上合成氨，裝置中所用的電解質（圖中黑細點）能傳導H⁺，則陰極的電極反應為N₂+6e^-+6H⁺═2NH₃．

Answer 1

分析 （1）依據化學反應速率概念V=$\frac{△c}{△t}$計算得到；
（2）依據化學方程式和化學平衡常數概念寫出平衡常數表達式；反應是吸熱反應；
（3）依據平衡移動原理分析，縮小體積是增大壓強；
（4）a．增大壓強平衡右移；
b．升高溫度平衡逆向移動；
c．催化劑不影響平衡移動；
（5）根據合成反應的條件和水的狀態角度來考慮，根據電解池的工作原理：電解池的陰極發生得電子的還原反應．

解答 解：（1）當進行到第4分鐘時達到平衡，生成NH₃為0.4mol，則從開始到達平衡時NH₃的平均速率v（NH₃）=$\frac{\frac{0.4mol}{4L}}{4min}$=0.025 mol/（L•min），
故答案為：0.025 mol/（L•min）；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g ）△H＜0，依據化學方程式書寫反應的平衡常數K=$\frac{[N{H}_{3}]^{2}}{[{N}_{2}]•[{H}_{2}]^{3}}$，反應是放熱反應，溫度降低平衡向放熱反應方向進行，平衡正向進行，平衡常數增大；
故答案為：$\frac{[N{H}_{3}]^{2}}{[{N}_{2}]•[{H}_{2}]^{3}}$；增大；
（3）達到平衡后，若其它條件不變，把容器體積縮小一半，壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向進行，平衡正向進行；
故答案為：向正反應方向；
（4）A．先拐先平，壓強大，增大壓強平衡右移，氨氣的含量應增大，故a錯誤；
b．升高溫度平衡逆向移動，氨氣的含量減小，圖象中氨氣含量不符合變化規律，故b錯誤；
c．催化劑不影響平衡移動，由圖象可知催化劑性能，1＞2，故c正確；
故答案為：c；
（5）在電解法合成氨的電解池中，鈀電極A是電解池的陰極，氨氣發生氧化反應：N₂+6e^-+6H⁺═2NH₃，故答案為：N₂+6e^-+6H⁺═2NH₃．

點評 本題考查了化學反應速率的定量表示方法、化學平衡常數、化學平衡的影響因素、電極反應式書寫等知識點，注意圖象分析方法和平衡移動原理的分析應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．