Question

Ⅰ．已知某可逆反應：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）．請回答下列問題：
（1）根據實驗測定結果，描繪出了該反應達到平衡狀態時及改變外界條件后，反應速率與時間的關系圖象（如圖1所示）：有利于提高D產量的變化過程是圖象中的

 

段；引起該變化過程的外界條件是

 

．

（2）根據實驗測定結果描繪出了圖2．由此圖象可以得出，升高溫度，上述平衡將向

 

（填“正反應“或“逆反應”）方向移動；反應計量數之間的關系：a+b

 

c+d（填“大于”、“小于”、“等于”
或“不確定”）．
Ⅱ．工業合成氨反應如下：N₂+3H₂

高溫、高壓

催化劑

2NH₃．請回答下列問題：
（1）在一定條件下2L的密閉容器中進行實驗，并測得下列數據：

物質	N2	H2	NH3
起始（mol）	2	7	0
10s（mol）			1.6
平衡時（mol）			2

則10s內，用氫氣表示的化學反應速率是

 

，該反應的化學平衡常數是

 

．
（2）根據混合氣體各成分的物質性質，你認為工業上將氨氣從混合氣體中分離出來的措施是

 

，從而達到反應氣體循環利用的目的．實驗室檢驗氨氣的方法是

 

．

Answer 1

考點：產物的百分含量隨濃度、時間的變化曲線,反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：I．（1）根據圖象知，t₃改變條件瞬間，正反應速率增大、逆反應速率不變，平衡向正反應方向移動，說明增大反應物濃度；t₅改變條件瞬間，正逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動；
（2）根據圖象知，一定壓強下，升高溫度，C的體積分數減小，說明正反應是放熱反應，相同溫度下，增大壓強，C的體積分數增大，平衡向正反應方向移動；
II．（1）先計算氨氣反應速率，再根據同一可逆反應、同一條件下，不同物質的反應速率之比等于其計量數之比計算氫氣反應速率；化學平衡常數K=

c2(NH3)

c(N2)．c3(H2)

；
（2）氨氣熔沸點較高，易液化，可以采用液化方法分離氨氣；氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色．

解答： 解：I．（1）根據圖象知，t₃改變條件瞬間，正反應速率增大、逆反應速率不變，平衡向正反應方向移動，說明增大反應物濃度；t₅改變條件瞬間，正逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動，改變條件應該是減小壓強或降低溫度，有利于提高D產量的變化過程是向正反應方向進行的過程，根據圖象知利于提高D產量的變化過程是圖象中的段t₃～t₄，改變的條件是增大反應物濃度，
故答案為：t₃～t₄；增大反應物濃度；
（2）根據圖象知，一定壓強下，升高溫度，C的體積分數減小，說明正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，相同溫度下，增大壓強，C的體積分數增大，平衡向正反應方向移動，則a+b＞c+d，
故答案為：逆反應；大于；
II．（1）氨氣反應速率=

(1.6-0)mol 2L

10s

=0.08mol/（L．s），同一可逆反應、同一條件下，不同物質的反應速率之比等于其計量數之比，所以氫氣反應速率=（

0.08

2

×3）mol/（L．s）=0.12mol/（L．s）；
平衡狀態c（NH₃）=

2mol

2L

=1mol/L，c（N₂）=

2mol- 2mol 2 ×1

2L

=0.5mol/L，
c（H₂）=

7mol- 2mol 2 ×3

2L

=2mol/L，化學平衡常數K=

c2(NH3)

c(N2)．c3(H2)

=

(1)2

0.5×(2)3

=0.25，
故答案為：0.12mol/（L．s）；0.25；
（2）氨氣熔沸點較高，易液化，可以采用液化方法分離氨氣；氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，所以用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口或試管口，若試紙變藍色，說明存在氨氣，
故答案為：降溫使氨氣變為液體與氫氣、氮氣分離；用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口或試管口，若試紙變藍色，說明存在氨氣．

點評：本題考查外界條件對化學平衡影響的分析，涉及化學平衡常數計算、氣體檢驗、平衡移動等知識點，這些知識點都是考查熱點，同時考查學生靈活運用基礎知識解答問題能力，題目難度不大．