Question

15．氨是一種重要的化工原料，氨的合成和應(yīng)用仍是當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一．化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0
（1）升高溫度，正反應(yīng)速率（V正）增大（填“增大”、“減小”或“不變”），化學(xué)平衡逆向（正向或逆向）移動(dòng)．
（2）溫度為T℃時(shí)，將5a mol H₂和2a mol N₂放入0.5L密閉容器中，10分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%，則以H₂表示的反應(yīng)速率為0.6amol/（L•min）；反應(yīng)的平衡常數(shù)為$\frac{1}{{8{a^2}}}$
（3）一定條件下，下列敘述可以說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是C
A．υ_正（N₂）=υ_逆（NH₃）  
B．各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等
C．混合氣體的物質(zhì)的量不再變化   
D．混合氣體的密度不再變化
（4）圖表示合成氨反應(yīng)在某一時(shí)間段中反應(yīng)速率υ與反應(yīng)過程時(shí)間t的關(guān)系圖．由圖判斷，NH₃的百分含量最高的一段時(shí)間是t₂～t₃；圖中t₃時(shí)改變的條件可能是C．
A．加了催化劑       B．?dāng)U大容器的體積         C．升高溫度       D．增大壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）升高溫度，正逆反應(yīng)速率都加快，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）應(yīng)用三行式，根據(jù)反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$，化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，進(jìn)行計(jì)算求解；
（3）根據(jù)達(dá)平衡狀態(tài)的實(shí)質(zhì)和特征分析解答；
（4）t₃時(shí)刻正逆反應(yīng)速率均迅速增大，但是平衡逆向進(jìn)行，所以氨氣的百分含量是減小的，即表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時(shí)間是t₂-t₃；t₃時(shí)刻正逆反應(yīng)速率均迅速增大，但是平衡逆向進(jìn)行，引起平衡移動(dòng)的條件可能是升高溫度．

解答 解：（1）升高溫度，正反應(yīng)速率增大，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，故答案為：增大；逆向；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₂（g）
開始  4amol/L  10amol/L      0
反應(yīng)  2amol/L  6amol/L     4amol/L
平衡  2amol/L  4amol/L     4amol/L
所以v（H₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{6amol/L}{10min}$=0.6mol/（L•min），
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{（4amol/L）^{2}}{（2amol/L）×（4amol/L）^{3}}$=$\frac{1}{{8{a^2}}}$（L/mol）²，
故答案為：0.6a mol/（L•min）；$\frac{1}{{8{a^2}}}$（L/mol）²；
（3）A．υ_正（N₂）=υ_逆（NH₃），速率之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故A錯(cuò)誤；  
B．各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，而不是不變的狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．混合氣體的物質(zhì)的量不再變化，說明各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；   
D．混合氣體的密度一直不隨時(shí)間的變化而變化，故D錯(cuò)誤；
故選C；
（4）t₃時(shí)刻正逆反應(yīng)速率均迅速增大，但是平衡逆向進(jìn)行，所以氨氣的百分含量是減小的，即表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時(shí)間是t₂-t₃；t₃時(shí)刻正逆反應(yīng)速率均迅速增大，但是平衡逆向進(jìn)行，引起平衡移動(dòng)的條件可能是升高溫度，
故答案為：t₂～t₃；C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、圖象分析，化學(xué)平衡三段式計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，注意知識(shí)的遷移和應(yīng)用是關(guān)鍵，難度不大．