Question

12．在一密閉體系中發(fā)生下列反應(yīng)：N₂+3H₂?2NH₃ △H＜0，如圖是某一時(shí)間段中反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的曲線關(guān)系圖：
回答下列問題：
（1）處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆．
（2）t₁、t₃、t₄時(shí)刻體系中分別對(duì)應(yīng)的條件變化為：升高溫度，使用催化劑，減小壓強(qiáng)；
（3）下列各時(shí)間段時(shí)，氨的百分含量最高的是A．
A．t₀～t₁     B．t₂～t₃    C．t₃～t₄     D．t₅～t₆
（4）對(duì)于上述反應(yīng)，起始時(shí)加入1mol N₂和3mol H₂，在恒溫恒壓條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成a mol NH₃，在恒溫恒容條件下，達(dá)到平衡時(shí)生成b mol NH₃，則a和b的大小關(guān)系為a＞b
（5）對(duì)于上述反應(yīng)，在恒溫恒容條件下，起始時(shí)充入2mol N₂和3mol H₂，達(dá)到平衡時(shí)生成b mol NH₃，若相同條件下，起始時(shí)充入x mol N₂，y mol H₂，z mol NH₃，達(dá)到平衡時(shí)混合物中各組分的百分含量不變，則x、y、z 取值必須滿足的一般條件為：x+0.5z=2，y+1.5z=3；（一個(gè)只含x，z；另一個(gè)只含y，z）

Answer 1

分析 （1）從平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征分析，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等；
（2）由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；t₃正逆反應(yīng)速率同等程度的增大；t₄時(shí)正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；
（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的氨氣逐漸增多，氨氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大；
（4）恒壓條件下反應(yīng)，與恒容條件相比，恒壓下的壓強(qiáng)大于恒容時(shí)的壓強(qiáng)，平衡向著正向移動(dòng)；
（5）依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等量等效”分析．

解答 解：（1）從平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征分析，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，時(shí)間處于t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，則說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故答案為：t₀～t₁，t₂～t₃，t₃～t₄，t₅～t₆；
（2）由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為升高溫度；
t₃正逆反應(yīng)速率同等程度的增大，改變條件應(yīng)為使用催化劑；
t₄時(shí)正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為減小壓強(qiáng)，
故答案為：升高溫度；使用催化劑；減小壓強(qiáng)；
（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的氨氣逐漸增多，氨氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，反應(yīng)進(jìn)行到最大時(shí)間時(shí)，生成的氨氣最多，氨的體積分?jǐn)?shù)最高，故答案為：A；
（4）由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，恒壓時(shí)的壓強(qiáng)大于恒容條件下的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)增大，平衡向著正向移動(dòng)，所以a＞b，故答案為：a＞b；
（5）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量 2      3       0
起始量 x      y       z
轉(zhuǎn)化量 x+0.5z y+1.5z   0
XYZ滿足關(guān)系為：x+0.5z=2，y+1.5z=3
故答案為：x+0.5z=2；y+1.5z=3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的變化曲線以及等效平衡，掌握恒溫、恒容下前后氣體體積不等的可逆反應(yīng)等效平衡的條件時(shí)解題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意化學(xué)方程式的特點(diǎn)，判斷溫度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)平衡移動(dòng)的影響，結(jié)合外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響分析．