Question

7．氨在國民生產中占有重要的地位．工業合成氨的反應為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol．請回答下列問題：
（1）表明合成氨反應處于平衡狀態的是cd（填字母）
a.2v_正（NH₃）＞3v_逆（H₂）b．c（N₂）=c（H₂）＞c（NH₃）
c．單位時間內有3molH-H鍵斷裂，同時有6molN-H鍵斷裂    
d．恒溫恒容時，容器內壓強不變
e．恒溫恒容時，容器內混合氣體的彌補不變
（2）在一定條件下的密閉容器中，該反應達到平衡，既要加快反應速率，又要提高H₂的轉化率，可以采取的措施有c（填字母）
a．升高溫度     b．分離出液態氨氣    c．增加N₂濃度     d．增加H₂濃度
（3）已知在400℃時，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數K=0.5，則NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數表達式為K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$，數值為2．
（4）有兩個密閉容器A和B，A容器保持恒容，B容器爆出恒壓，起始時向容積相等的A、B中分別通入等量的NH₃氣體，均發生反應：2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）．則：
①達到平衡所需的時間：t（A）＜t（B），平衡時，NH₃的轉化率：a（A）＜a（B） （填“＞”、“=”或“＜”）．
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣．A中平衡向不移動，B中平衡向向正反應方向移動．（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”、“不”）．
（5）在三個相同容器中各充入1molN₂和3molH₂，在不同條件下反應并達到平衡，氨的體積分數[Ψ（NH₃）]隨時間變化的曲線如圖所示．下列說法中正確的是b（填字母，下同）．

a．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響，且p₂＞p₁
b．圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響，且催化劑性能1＞2
c．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響，且T₁＞T₂．

Answer 1

分析 （1）達平衡時各組分的物質的量不隨時間的變化，說明達平衡狀態；
（2）a．升高溫度，反應速率加快，但平衡逆向移動；
b．分離出液態氨氣，反應速率減小，平衡正向移動；
c．增加N₂濃度，反應速率加快，平衡正向移動；
d．增加H₂濃度，反應速率加快，但氫氣的轉化率減小；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的K′=0.5，則2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的K=$\frac{1}{{K}^{′}}$=2；
（4）①根據壓強大小，判斷速率大小；根據壓強對平衡的影響分析
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，A體積不變，B體積膨脹，根據反應物濃度變化分析；
（5）a．增大壓強平衡右移；
b．催化劑不影響平衡移動；
c．升高溫度平衡逆向移動．

解答 解：（1）a.2v_正（NH₃）＞3v_逆（H₂），正逆反應速率不變，所以不可能達平衡狀態，故錯誤；
b．c（N₂）=c（H₂）＞c（NH₃），未體現正與逆的關系，故錯誤；
c．單位時間內有3molH-H鍵斷裂等效于6molN-H鍵形成，同時有6molN-H鍵斷裂，正逆反應速率相等，反應達平衡狀態，故正確；
d．恒溫恒容時，容器內壓強不變，說明氣體的物質的量不變，反應達平衡狀態，故正確；
e．恒溫恒容時，容器內混合氣體的彌補不變，說明反應未達平衡狀態，故錯誤；
故選：cd；
 （2）a．升高溫度，反應速率加快，但平衡逆向移動，氮氣的轉化率減小，故錯誤；
b．分離出液態氨氣，反應速率減小，平衡正向移動，故錯誤；
c．增加N₂濃度，反應速率加快，平衡正向移動，氫氣的轉化率增大，故正確；
d．增加H₂濃度，反應速率加快，但氫氣的轉化率減小，故錯誤；
故選：c；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的K′=0.5，則2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），平衡常數表達式為：K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；K=$\frac{1}{{K}^{′}}$=2，故答案為：$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；2；  
（4）①A容器能保持恒容，則反應后壓強增大，B容器能保持恒壓，所以A中的壓強大于B，壓強越大，反應速率越快，所用時間越短，則所用時間A小于B；壓強增大平衡向逆反應方向移動，所以壓強越大，轉化率越小，A的壓強大，則A的轉化率小于B；故答案為：＜；＜；
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，A體積不變，B體積膨脹，則A中各反應物質的濃度不變，A中反應速率不變，B中各反應物濃度減小，各反應物所占的壓強減小，平衡正移；
故答案為：不；向正反應方向；  
（5）a．增大壓強平衡右移，氨氣的含量應增大，故錯誤；
b．催化劑不影響平衡移動，由圖象可知催化劑性能，1＞2，故正確；
c．升高溫度平衡逆向移動，氨氣的含量減小，故c錯誤；
故答案為：b．

點評 本題考查考查化學平衡狀態的判斷、化學平衡移動的問題等，側重于化學平衡移動的綜合考查，題目難度中等，注意把握平衡常數的意義．