Question

在容積為2L的密閉容器內加入0.4mol的N₂和1.2mol的H₂，在一定條件下發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0）．反應中NH₃的物質的量濃度隨時間的變化情況如圖：
（1）從反應開始到平衡時，平均反應速率v（NH₃）為

 

．
（2）若改變某一條件使平衡向正反應方向移動，則v（正）

 

（選填序號，下同）．
a．不變      b．減小   c．增大       d．均有可能
（3）下列各項能夠說明反應達到平衡的是

 

．
a．n（N₂）和n（H₂）之比保持不變     b．容器內的壓強保持恒定不變
c．n（NH₃）和n（N₂）之比保持不變   d．容器中物質的總質量保持不變
（4）第5min，若改變反應溫度，則NH₃的濃度不可能為

 

mol?L^-1．
a． 0.40     b．0.12   c．0.10      d．0.08
（5）在第5min將容器壓縮一半體積，若在第8min達到新的平衡（NH₃的濃度約為0.25mol?L^-1），請在圖中畫出第5～9分鐘內NH₃濃度的近似變化曲線．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,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）使平衡向正反應方向移動，則改變的條件可能是增大反應物的濃度、減少生成物的濃度、增大壓強、降低溫度；
（3）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；
（4）根據反應的可逆性特點以及溫度改變平衡一定發生移動進行判斷；
（5）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）使平衡向正反應方向移動，則改變的條件可能是增大反應物的濃度、減少生成物的濃度、增大壓強、降低溫度；若增大壓強或增大反應物的濃度，則正反應速率增大；若降低溫度，則正反應速率減小；若減少生成物的濃度，則瞬間正反應速率不變，所以d正確；
故答案為：d；
（3）a．n（N₂）和n（H₂）之比始終為1：3，因此不能判斷是否達到平衡狀態，故a錯誤；
b．隨著反應進行氣體物質的量減少，容器內的壓強減小，當容器內的壓強保持恒定不變，即各物質的濃度保持不變，則反應達到平衡狀態，故b正確；
c．隨著反應進行N₂的物質的量減少，NH₃的物質的量最增多，當n（NH₃）和n（N₂）之比保持不變，即n（NH₃）和n（N₂）不變，則反應達到平衡狀態，故c正確；
d．反應前后氣體的質量守恒，所以容器中物質的總質量始終保持不變，所以不能判斷是否達到平衡狀態，故d錯誤；
故答案為：bc；
（4）該反應為可逆反應，反應物不可能完全轉化，則NH₃的物質的量濃度不可能為0.4mol/L，溫度改變平衡一定發生移動，則NH₃的物質的量濃度不可能為0.1mol/L，
故答案為：ac；
（5）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．