Question

12．在一密閉體系中發生下列反應：N₂+3H₂?2NH₃ △H＜0，如圖是某一時間段中反應速率與反應進程的曲線關系圖：
回答下列問題：
（1）處于平衡狀態的時間段是t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆．
（2）t₁、t₃、t₄時刻體系中分別對應的條件變化為：升高溫度，使用催化劑，減小壓強；
（3）下列各時間段時，氨的百分含量最高的是A．
A．t₀～t₁     B．t₂～t₃    C．t₃～t₄     D．t₅～t₆
（4）對于上述反應，起始時加入1mol N₂和3mol H₂，在恒溫恒壓條件下反應達到平衡時生成a mol NH₃，在恒溫恒容條件下，達到平衡時生成b mol NH₃，則a和b的大小關系為a＞b
（5）對于上述反應，在恒溫恒容條件下，起始時充入2mol N₂和3mol H₂，達到平衡時生成b mol NH₃，若相同條件下，起始時充入x mol N₂，y mol H₂，z mol NH₃，達到平衡時混合物中各組分的百分含量不變，則x、y、z 取值必須滿足的一般條件為：x+0.5z=2，y+1.5z=3；（一個只含x，z；另一個只含y，z）

Answer 1

分析 （1）從平衡狀態的本質特征分析，可逆反應達到平衡時，正逆反應速率相等；
（2）由圖可知，t₁正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率；t₃正逆反應速率同等程度的增大；t₄時正逆反應速率均減小，且逆反應速率大于正反應速率；
（3）隨著反應的進行，生成的氨氣逐漸增多，氨氣的體積分數逐漸增大；
（4）恒壓條件下反應，與恒容條件相比，恒壓下的壓強大于恒容時的壓強，平衡向著正向移動；
（5）依據極值轉化為起始量，滿足“等量等效”分析．

解答 解：（1）從平衡狀態的本質特征分析，可逆反應達到平衡時，正逆反應速率相等，時間處于t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆時，正逆反應速率相等，則說明反應達到平衡狀態，故答案為：t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆；
（2）由圖可知，t₁正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率，改變條件應為升高溫度；
t₃正逆反應速率同等程度的增大，改變條件應為使用催化劑；
t₄時正逆反應速率均減小，且逆反應速率大于正反應速率，改變條件應為減小壓強，
故答案為：升高溫度；使用催化劑；減小壓強；
（3）隨著反應的進行，生成的氨氣逐漸增多，氨氣的體積分數逐漸增大，反應進行到最大時間時，生成的氨氣最多，氨的體積分數最高，故答案為：A；
（4）由于該反應是體積減小的反應，恒壓時的壓強大于恒容條件下的壓強，壓強增大，平衡向著正向移動，所以a＞b，故答案為：a＞b；
（5）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量 2      3       0
起始量 x      y       z
轉化量 x+0.5z y+1.5z   0
XYZ滿足關系為：x+0.5z=2，y+1.5z=3
故答案為：x+0.5z=2；y+1.5z=3．

點評 本題考查化學反應速率的變化曲線以及等效平衡，掌握恒溫、恒容下前后氣體體積不等的可逆反應等效平衡的條件時解題的關鍵，題目難度中等，注意化學方程式的特點，判斷溫度、壓強對反應平衡移動的影響，結合外界條件對反應速率的影響分析．