Question

373K時(shí)，某1L恒容密閉容器中加入1molNH₃，發(fā)生如下可逆反應(yīng)2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）．其中物質(zhì)H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示．
（1）前 20 s內(nèi)NH₃（g）的平均反應(yīng)速率為

 

（2）373K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為

 

（3）若在此平衡體系中再加入 1mol的NH₃，與原平衡比較，新平衡時(shí) NH₃的轉(zhuǎn)化率

 

（填“增大”或“減小”，下同）．NH₃的平衡濃度

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義和化學(xué)反應(yīng)速率之比等化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行計(jì)算；
（2）平衡常數(shù)k=

c(N2)?c2(H2)

c2(NH3)

，利用三段式解題法，求出平衡時(shí)混合物各組分的物質(zhì)的量，體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度代入k進(jìn)行計(jì)算；
（3）平衡體系中再加入1mol的氨氣，重新到達(dá)平衡狀態(tài)，可以等效為開始加入2mol的氨氣，壓強(qiáng)增大為原來的2倍，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低，NH₃的平衡濃度增大．

解答： 解：2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），
（1）20s內(nèi)氫氣的物質(zhì)的量增加0.3mol，故氨氣的物質(zhì)的量減少

0.3

3

×2=0.2mol，故前 20s內(nèi)v（NH₃）=

0.2mol 1L

20s

=0.01（mol/L?s），
故答案為：0.01（mol/L?s）；
（2）由圖象可知60s時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡，平衡時(shí)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol，
           2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），
開始（mol）：1        0       0
變化（mol）：0.4     0.2     0.6
平衡（mol）：0.6     0.2     0.6
所以k=

c(N2)?c2(H2)

c2(NH3)

=

0.2×(0.6)3

(0.6)2

=0.12，
故答案為：0.12；
（3）平衡體系中再加入1mol的氨氣，重新到達(dá)平衡狀態(tài)，可以等效為開始加入2mol的氨氣，壓強(qiáng)增大為原來的2倍，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低，NH₃的平衡濃度增大，
故答案為：減��；增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，化學(xué)平衡平衡常數(shù)的計(jì)算及等效平衡思想的利用，難度中等．