Question

科學家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．
（1）最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N₂在催化劑表面與水發生反應：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）+Q，已知該反應的平衡常數K與溫度的關系如圖1，則此反應的△H

 

0　（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）常溫下，如果上述反應在體積不變的密閉容器中發生，當反應達到平衡時，下列敘述正確的是

 

（選填編號）．
A．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化　　　　　B．

v(N2)

v(O2)

=2：3
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化　　　　　　　　D．通入稀有氣體能提高反應的速率
（3）將反應生成的混合氣體通入水中即可得氨水．用水稀釋0.1mol?L^-1氨水，溶液中隨著水量的增加而增大的是

 

（填字母標號）．
A．c（NH₄⁺）×

c(OH-)

c(NH3?H2O)

　　　B．c（H⁺）×c（OH^-）     C．

c(H+)

c(OH-)

（4）常溫下，在恒壓密閉容器中上述反應達到平衡后，在其他條件不變時，通入2molN₂，請在圖2中畫出正（v_正）、逆（v_逆）反應速率隨時間t變化的示意圖．
（5）若平衡時N₂和NH₃的濃度之比為

m

n

，保持其它條件不變，縮小反應容器的體積后達到新的平衡，此時N₂和NH₃的濃度之比

 

m

n

（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,弱電解質在水溶液中的電離平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據溫度對化學平衡的影響分析；
（2）當化學反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不再發生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題．
（3）根據電離平衡常數、溶液中各微粒的濃度分析；
（4）在恒壓密閉容器中上述反應達到平衡后，在其他條件不變時，通入2mol N₂，容器的體積擴大，N₂的濃度增大，生成物的濃度減小；
（5）縮小容器體積增大壓強，平衡向氣體體積減小的逆向移動．

解答： 解：（1）平衡常數K與溫度的關系可知，升高溫度，平衡常數K增加，即平衡向正反應方向移動，所以正反應方向是吸熱方向，所以a＜0，故答案為：＜；
（2）A．當反應達到平衡時，混合氣體的總的物質的量不變，總質量不變，所以容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化，故A正確；
B．無論反應是否達到平衡狀態，v（N₂）/v（O₂）=2：3，所以當反應達到平衡時，v（N₂）/v（O₂）=2：3，故B正確；
C．當反應達到平衡時，混合氣體的總質量不變，容器的體積不變，容器中氣體的密度不隨時間而變化，故C正確；
D．通入稀有氣體，反應物的濃度不變，反應速率不變，故D錯誤；
故選：ABC；
（3）A、該式子是電離平衡常數表達式，溫度不變，電離平衡常數不變，故A錯誤；
B、溫度不變，水的離子積不變，故B錯誤；
C、溫度不變，水的離子積不變，當稀釋氨水時，溶液中氫氧根的濃度減小，氫離子的濃度增加，所以

[H+]

[OH-]

增大，故C正確；
故選C；
（4）在恒壓密閉容器中上述反應達到平衡后，在其他條件不變時，通入2mol N₂，容器的體積擴大，N₂的濃度增大，生成物的濃度減小，即V_正增大，V_逆減小，最終相等，圖象為：，故答案為：；
（5）通過縮小容器體積而增大壓強，平衡向氣體體積減小的逆向移動，

[N2]

[NH3]

的值變大，故答案為：＞．

點評：本題考查化學平衡的移動、化學平衡、弱電解質的電離等，明確稀釋時電離平衡的移動及離子的物質的量、離子的濃度的變化是解答的關鍵，并注意離子積與溫度的關系來解答．