Question

在一固定容積為2L的密閉容器內加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．反應中NH₃的物質的量濃度的變化情況如圖所示，請回答下列問題：
（1）根據如圖，計算從反應開始到平衡時，平均反應速率v（NH₃）=

 

．
（2）下列描述中能說明上述反應已達平衡的是

 

．
A．3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）         B．容器中氣體的平均相對分子量不隨時間而變化
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化  D．容器中氣體的分子總數不隨時間而變化
（3）第5分鐘末，保持恒溫恒壓，若繼續通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，平衡

 

移動（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”）．
（4）第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達到新的平衡（此時NH₃濃度約為0.25mol/L），請在圖中畫出第5分鐘末到此平衡時NH₃濃度的變化曲線．

Answer 1

考點：化學平衡狀態的判斷,反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）由圖可知，4min時到達平衡，平衡時氨氣的濃度為0.1mol/L，根據v=

△c

△t

計算v（NH₃）；
（2）達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，百分含量不變，以及由此衍生其它一些物理量不變，據此結合選項判斷；
（3）保持恒溫恒壓，若繼續通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，滿足氮氣與氫氣的物質的量之比為1：3，與原平衡為等效平衡；
（4）第5分鐘末將容器的體積縮小一半，瞬間氨氣的濃度變為原來的2倍，壓強增大，平衡向正反應移動，8min末達到新的平衡，此時NH₃濃度約為0.25mol/L，據此作圖．

解答： 解：（1）由圖可知，4min達平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以平均反應速率為：v（NH₃）=

0.1mol/L

4min

=0.025mol/（L?min），
故答案為：0.025mol/（L?min）；
（2）A．不同物質表示的速率之比的與化學計量數之比，反應到達平衡狀態，3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）即v_正（H₂）：v_逆（NH₃）=2：3，不等于化學計量數之比，未到達平衡狀態，逆反應速率較大，平衡向逆反應進行，故A錯誤；
B．反應混合氣體的總質量不變，隨反應進行，總的物質的量減小，故平均相對分子質量減小，容器中氣體的平均相對分子量不隨時間而變化，說明到達平衡狀態，故B正確；
C．反應混合氣體的總質量不變，容器的容積不變，密度始終不變，容器中氣體的密度不隨時間而變化不能說明到達平衡狀態，故C錯誤；
D．正反應是氣體物質的量減小的反應，隨反應進行氣體分子數目減少，容器中氣體的分子總數不隨時間而變化，說明到達平衡狀態，故D正確；
故答案為：BD；
（3）保持恒溫恒壓，若繼續通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，滿足氮氣與氫氣的物質的量之比為1：3，與原平衡為等效平衡，平衡不移動，
故答案為：不；
（4）第5分鐘末將容器的體積縮小一半，瞬間氨氣的濃度變為原來的2倍，壓強增大，平衡向正反應移動，8min末達到新的平衡，此時NH₃濃度約為0.25mol/L，第5分鐘末到達新平衡時NH₃濃度的變化曲線為，故答案為：．

點評：本題考查化學反應速率的計算、化學平衡態的判斷、影響化學平衡的因素等知識，題目難度中等，注意掌握化學平衡、化學反應速率的概念及影響因素，明確化學平衡態的判斷方法，如：選擇判斷的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不變，說明到達平衡狀態．