Question

11．氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位．請回答有關(guān)氨的下列問題：
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
在一定條件下，將lmolN₂與3molH₂混合于一個10L密閉容器中，3min達到平衡時，A點混合氣體中氨占25%．
（1）N₂的轉(zhuǎn)化率為40%；則0～3min內(nèi)的平均反應速率v（H₂）=0.04mol•L^-1•min^-1．
（2）若在相同溫度下，上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），當溫度由T₁變化到T₂時，K_A＞ K_B（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）改變下列條件，能加快反應速率并提高H₂轉(zhuǎn)化率的是AB．
A．縮小容器體積     B．增大N₂的濃度    C．使用催化劑    D．升高溫度
（4）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡向左移動（填“向左”、“向右”或“不”）．

Answer 1

分析 （1）設(shè)氮氣的轉(zhuǎn)化率為x，則：
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol） 1      3        0
反應（mol） x      3x       2x
平衡（mol）（1-x）  3（1-x）    2x
平衡時氨氣含量=$\frac{2x}{（1-x）+3（1-x）+2x}×100%$=25%，解得x=40%；再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（H₂）；
（2）化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變；改變溫度時氨氣濃度降低，說明平衡逆向移動，則改變條件是升高溫度，平衡常數(shù)變�。�
（3）能加快反應速率并提高H₂轉(zhuǎn)化率，可以改變的條件有：增大氮氣濃度、增大壓強；
（4）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，氮氣和氫氣濃度降低，對于反應體系來說相當于減小壓強，平衡向氣體體積增大方向移動．

解答 解：（1）設(shè)氮氣的轉(zhuǎn)化率為x，
         N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始（mol） 1      3        0
反應（mol） x      3x       2x
平衡（mol）（1-x）  3（1-x）    2x
平衡時氨氣含量=$\frac{2x}{（1-x）+3（1-x）+2x}×100%$=25%，x=40%；
0-3min內(nèi)v（H₂）=$\frac{\frac{3mol×40%}{10L}}{3min}$=0.04 mol•L^-1•min^-1；
故答案為：40%；0.04 mol•L^-1•min^-1；
（2）化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，化學平衡常數(shù)與壓強、濃度都無關(guān)；改變溫度時氨氣濃度降低，說明平衡逆向移動，則改變條件是升高溫度，平衡常數(shù)變小，所以K_A＞K_B，
故答案為：不變；＞；
（3）A．縮小容器體積增大壓強，增大單位體積內(nèi)活化分子個數(shù)，所以反應速率增大，且平衡正向移動，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，故正確；     
B．增大N₂的濃度，增大單位體積內(nèi)活化分子個數(shù)，反應速率增大，平衡正向移動，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
C．使用催化劑增大反應速率，但平衡不移動，氫氣轉(zhuǎn)化率不變，故錯誤；
D．升高溫度增大反應速率但平衡逆向移動，氫氣轉(zhuǎn)化率減小，故錯誤；
故選：A、B；
（4）若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，氮氣和氫氣濃度降低，對于反應體系來說相當于減小壓強，平衡向氣體體積增大方向移動，即平衡向左移動，故答案為：向左．

點評 本題考查化學平衡有關(guān)計算、化學平衡影響因素等知識點，利用三段式法計算有關(guān)數(shù)據(jù)，注意化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學平衡常數(shù)就不變，題目難度不大．