Question

在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)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）+Q（Q＞0），
（1）該反應(yīng)所用的催化劑是

 

（填寫(xiě)名稱）
該反應(yīng)450℃的平衡常數(shù)

 

500℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是

 

A．3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃）         B．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
C．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化  D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（3）如上述反應(yīng)若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v（N₂）為

 

mol/（L．min）．
（4）下列研究目的和示意圖相符的是

 

．

	A	B	C	D
研究目的	壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響（P1＞P2）	溫度對(duì)反應(yīng)的影響	平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響	催化劑對(duì)反應(yīng)的影響
圖示

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）工業(yè)合成氨的催化劑是以鐵為載體的催化劑為鐵觸媒，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減�。�
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進(jìn)行判斷；
（3）依據(jù)反應(yīng)速率概念計(jì)算氨氣的反應(yīng)速率，結(jié)合速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比換算得到氮?dú)獾姆磻?yīng)速率；
（4）A、合成氨反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，則利用壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)速率的影響，然后結(jié)合圖象來(lái)分析；
B、合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，利用溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響及圖象來(lái)分析；
C、利用增大反應(yīng)物的濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響并結(jié)合圖象來(lái)分析；
D、利用催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響，結(jié)合圖象來(lái)分析．

解答： 解：（1）工業(yè)合成氨的催化劑是以鐵為載體的催化劑為鐵觸媒，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，反應(yīng)450℃的平衡常數(shù)大于500℃時(shí)的平衡常數(shù)，
故答案為：鐵觸媒；＞；
（2）A．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，當(dāng)2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）才證明平衡，故A錯(cuò)誤；
B．容器中氣體的平均相對(duì)分子量M=

m

n

，n對(duì)于該反應(yīng)來(lái)說(shuō)是變化的，當(dāng)n不變化了，即M不變化了，達(dá)到平衡，故B正確；
C．容器中氣體的密度ρ=

m

V

，密度始終是不隨時(shí)間而變化的一個(gè)定值，故C錯(cuò)誤；
D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化證明各組分濃度保持不變了，故D正確；
故答案為：BD；   
（3）如上述反應(yīng)若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，氨氣的反應(yīng)速V（HN₃）=）=

0.2mol 2L

5min

=0.02mol/L?min，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，平均反應(yīng)速率v（N₂）=

1

2

V（HN₃）=0.01mol/（L?min），
故答案為：0.01；
（4）A、該反應(yīng)中增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大，并且壓強(qiáng)越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大，達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間越少，與圖象不符，故A錯(cuò)誤；
B、因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng)，則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低，與圖象中轉(zhuǎn)化率增大不符，故B錯(cuò)誤；
C、反應(yīng)平衡后，增大氮?dú)獾牧�，則這一瞬間正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，然后正反應(yīng)速率在不斷減小，逆反應(yīng)速率不斷增大，直到新的平衡，與圖象符合，故C正確；
D、因催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，但催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率，則有催化劑時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間少，與圖象不符，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡標(biāo)志的分析判斷，化學(xué)反應(yīng)速率概念分析應(yīng)用，明確影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響因素，圖象中縱橫坐標(biāo)的含義即可解答，題目難度中等．