Question

11．對于合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），恒溫條件下，向某一2L的密閉容器中充入1molN₂和$\frac{5}{3}$molH₂，經(jīng)10s達(dá)到平衡，平衡后壓強(qiáng)為初始壓強(qiáng)的$\frac{3}{4}$．則下列說法正確的是（　　）

• A． 若要提高N₂的轉(zhuǎn)化率同時加快反應(yīng)速率，可采取的措施有：縮小體積、充入N₂、降低溫度
• B． 若該反應(yīng)的平衡常數(shù)發(fā)生變化，平衡不一定移動
• C． 保持溫度和壓強(qiáng)不變，再向容器中充入2 molN₂，此時v_正=v_逆
• D． 10s 內(nèi)，v（NH₃）=2mol/（L•s）

Answer 1

分析 經(jīng)10s達(dá)到平衡，平衡后壓強(qiáng)為初始壓強(qiáng)的$\frac{3}{4}$，則
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始    1            $\frac{5}{3}$                  0
轉(zhuǎn)化     n           3n                 2n
平衡 1-n        $\frac{5}{3}$-3n                2n
$\frac{1+\frac{5}{3}-2n}{1+\frac{5}{3}}$=$\frac{3}{4}$，解得n=$\frac{1}{3}$，
K=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）×{（\frac{1}{3}mol/L）}^{3}}$=9，
A．充入N₂速率加快但N₂的轉(zhuǎn)化率降低，合成氨為放熱反應(yīng)，降低溫度N₂的轉(zhuǎn)化率升高但速率減慢；
B．K與溫度有關(guān)；
C．原平衡時總物質(zhì)的量為2mol，體積為2L，再向容器中充入2 molN₂，溫度和壓強(qiáng)不變時體積與物質(zhì)的量成正比，則體積為4L，Qc=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{4L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol+2mol}{4L}）×{（\frac{1}{6}mol/L）}^{3}}$=9；
D．結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算．

解答 解：經(jīng)10s達(dá)到平衡，平衡后壓強(qiáng)為初始壓強(qiáng)的$\frac{3}{4}$，則
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開始    1            $\frac{5}{3}$                  0
轉(zhuǎn)化     n           3n                 2n
平衡 1-n        $\frac{5}{3}$-3n                2n
$\frac{1+\frac{5}{3}-2n}{1+\frac{5}{3}}$=$\frac{3}{4}$，解得n=$\frac{1}{3}$，
K=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）×{（\frac{1}{3}mol/L）}^{3}}$=9，
A．恒溫條件下，密閉容器中發(fā)生合成氨反應(yīng)N_2（g）+3H_2（g）?2NH_3（g），若要提高N₂的轉(zhuǎn)化率同時加快反應(yīng)速率，可采取的措施為縮小體積，充入N₂速率加快但N₂的轉(zhuǎn)化率降低，降低溫度N₂的轉(zhuǎn)化率升高但速率減慢，故A錯誤；
B．若該反應(yīng)的平衡常數(shù)發(fā)生變化，溫度發(fā)生變化，則平衡一定移動，故B錯誤；
C．原平衡時總物質(zhì)的量為2mol，體積為2L，再向容器中充入2 molN₂，溫度和壓強(qiáng)不變時體積與物質(zhì)的量成正比，則體積為4L，Qc=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{4L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol+2mol}{4L}）×{（\frac{1}{6}mol/L）}^{3}}$=9=K，為平衡狀態(tài)，則此時v_正=v_逆，故C正確；
D.10s內(nèi)，氨氣的平均反應(yīng)速率v（NH₃）=$\frac{\frac{1}{3}mol/L}{\frac{1}{6}min}$=2mol/（L•min），故D錯誤；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、K與Qc的計算、速率計算及平衡移動為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意選項C為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．