Question

氨的合成原理為：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g） ；△H= —92．4 KJ·mol^—1。現(xiàn)在500℃、20 MPa時，將N₂、H₂置于一個容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如右圖。回答下列問題：

（1）10 min內(nèi)以NH₃表示的平均反應(yīng)速率               ；
（2）在10 ~20 min內(nèi)：NH₃濃度變化的原因可能是                   ；

A．加了催化劑

B．縮小容器體積

C．降低溫度

D．增加NH3物質(zhì)的量

（3）第1次平衡的時間范圍為：             平衡常數(shù)K₁ ="_____________"               （表達(dá)式），第2次平衡時NH₃的體積分?jǐn)?shù)           ；
（4）在反應(yīng)進(jìn)行至25 min時， 曲線發(fā)生變化的原因：                 

Answer 1

（12分，每空2分）（1） v = 0．005 mol·L^-1 ·min^-1   （沒有單位不給分）
（2）     AB     （漏選得1分，錯選不給分）
（3）：  20~25 min        K₁ =         45．5 %
（4）   移走0．1 mol NH₃（沒有指出0.1mol的給1分）

解析試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，10min時氨氣的物質(zhì)的量是0.1mol，所以氨氣的反應(yīng)速率是。
（2）根據(jù)圖像可知，在10 ～20 min內(nèi)NH₃濃度增加，氮氣和氫氣的濃度減小，這說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。因為該反應(yīng)是體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，所以改變的條件可能是縮小容器體積或降低溫度，答案選BC。
（3）根據(jù)圖像可知，在20 ～25 min內(nèi)各種物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以第1次平衡的時間范圍為20 ～25 min。化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₁＝；同樣根據(jù)圖像可知，反應(yīng)進(jìn)行到35min時，各種物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。此時氫氣、氮氣和氨氣的物質(zhì)的量分別是0.075mol、0.225mol、0.25mol，所以第2次平衡時NH₃的體積分?jǐn)?shù)是。
（4）根據(jù)圖像可知，在25 min時，氨氣的物質(zhì)的量由0.3mol降低到0.2mol，所以改變的條件是移走了0.1molNH₃。
考點：考查反應(yīng)速率的計算、平衡常數(shù)的判斷、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及有關(guān)計算
點評：該題是中等難度的試題，也是高考中的常見題型。試題綜合性強，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)。試題在注重基礎(chǔ)知識鞏固，側(cè)重對學(xué)生解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練。有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。