Question

8．在一容積為2L的密閉容器內(nèi)為加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0反應(yīng)中NH₃的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如圖所示：
（1）根據(jù)圖象，計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)（4min達(dá)到平衡），平均反應(yīng)速率υ（NH₃）=0.0125 mol•L^-1•min^-1．
（2）該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其他條件不變，若改變反應(yīng)溫度，則NH₃的物質(zhì)的量濃度不可能為AC（填字母序號(hào)）．
A．0.20mol•L^-1　　　　　　　B．0.12mol•L^-1
C．0.10mol•L^-1             D．0.08mol•L^-1
（4）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其他條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)（填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”），化學(xué)平衡常數(shù)不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達(dá)到新的平衡（此時(shí)NH₃的濃度約為0.25mol•L^-1）．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出第5分鐘末到此平衡時(shí)NH₃濃度的變化曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v（NH₃）=$\frac{△c}{△t}$進(jìn)行計(jì)算；
（2）平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（3）改變反應(yīng)溫度，平衡一定移動(dòng)，而氮?dú)夂蜌錃獠豢赡芡耆�轉(zhuǎn)化為氨氣，所以v（NH₃）＜0.20mol/L，由此分析解答；
（4）保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，相當(dāng)增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；化學(xué)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度不變K不變；
（5）先判斷把容器的體積縮小一半的瞬間氨氣的濃度，再結(jié)合平衡時(shí)的濃度作圖；

解答 解：（1）根據(jù)圖象分析平衡時(shí)氨氣的濃度為0.1mol/L，時(shí)間為4min，所以依據(jù)速率之比等于系數(shù)之比得到：v（NH₃）=$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.0125 mol/（L•min），故答案為：0.0125 mol/（L•min）；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（3）改變反應(yīng)溫度，平衡一定移動(dòng)，而氮?dú)夂蜌錃獠豢赡芡耆�轉(zhuǎn)化為氨氣，所以v（NH₃）＜0.20mol/L，
A． 如果氨氣的濃度是0.20mol/L，則氮?dú)馀c氫氣完全轉(zhuǎn)化，故錯(cuò)誤；
B．降低溫度，氨氣的濃度可能為0.12mol/L，故正確；
C．溫度改變，平衡一定移動(dòng)，所以不可能為0.10mol/L，故錯(cuò)誤；
D．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，所以氨氣濃度變小，可能為：0.08mol/L，故正確；
故選：AC；
（4）該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，把容器的體積縮小一半，增大了反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，
故答案為：向正反應(yīng)方向；不變；
（5）把容器的體積縮小一半的瞬間氨氣的濃度，氨氣的濃度變?yōu)?.20mol/L，平衡后濃度約為0.25mol/L，所以第5分鐘末到此平衡時(shí)NH₃濃度的變化曲線為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素等，解題的關(guān)鍵點(diǎn)在于識(shí)圖能力，同時(shí)對(duì)學(xué)生作圖能力也有一定的要求，中等難度．