Question

氨在國民經濟中占有重要的地位，請參與下列探究．
（1）已知在400℃時，N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0的平衡常數(shù)K=0.5，
①400℃時，2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)K=

 

（填數(shù)值）．
②400℃時，在0.5L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為2mol、
1mol、2mol，則此時反應V（N₂）_正

 

V（N₂）_逆（填：＞、＜、=、不能確定）
（2）有兩只密閉容器A和B，A能保持恒容，B能保持恒壓．起始時向容積相等的A、B中分別通入等量的NH₃氣體，使之發(fā)生反應：2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g），并達到平衡．
①達到平衡所需要的時間：t（A）

 

t（B），NH₃的轉化率：a（A）

 

a（B）（填＞、=、＜）．
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣．則B中的化學平衡向

 

反應方向移動，A中的化學反應速率

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
③達到平衡后，向兩容器中分別通入等量的原反應氣體，再次達到平衡時，A容器中H₂的百分含量

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）在三個相同容器中各充入1molN₂和3molH₂，在某一不同條件下反應并達到平衡，氨的體積分數(shù)隨時間變化曲線如圖．下列說法正確的是

 

（填字母）．
A．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響，且P₂＞P₁
B．圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響，且P₁＞P₂
C．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響，且T₁＞T₂
D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響，且催化劑性能，1＞2

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）①相同溫度下，同一可逆反應的正逆平衡常數(shù)互為倒數(shù)關系；
②根據濃度熵和平衡常數(shù)之間的關系來判斷反應的狀態(tài)；
（2）反應2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g），正方向為體積增大的分方向，A容器能保持恒容，則反應后壓強增大，B容器能保持恒壓，反應后體積增大；
①根據壓強大小，判斷速率大小；根據壓強對平衡的影響分析；
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，A體積不變，B體積膨脹，根據反應物濃度變化分析；
③達到平衡后，向兩容器中分別通入等量的原反應氣體，根據壓強對平衡的影響分析；
（3）A．增大壓強平衡右移；
B．壓強不同，平衡狀態(tài)不同；
C．升高溫度平衡逆向移動；
D．催化劑不影響平衡移動．

解答： 解：（1）①反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）和反應2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）是互為可逆反應，平衡常數(shù)互為倒數(shù)，
已知在400℃時，N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0的平衡常數(shù)K=0.5，
則2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)是2；
故答案為：2；
②一段時間后，當N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為2mol/L、1mol/L、2mol/L時，Qc=

4×4

4×22

=0.5=K，所以該狀態(tài)是平衡狀態(tài)，正逆反應速率相等；
故答案為：=；
（2）反應2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g），正方向為體積增大的分方向，A容器能保持恒容，則反應后壓強增大，B容器能保持恒壓，反應后體積增大；
①A容器能保持恒容，則反應后壓強增大，B容器能保持恒壓，所以A中的壓強大于B，壓強越大，反應速率越快，所用時間越短，則所用時間A小于B；壓強增大平衡向逆反應方向移動，所以壓強越大，轉化率越小，A的壓強大，則A的轉化率小于；
故答案為：＜；＜；
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣，A體積不變，B體積膨脹，則A中各反應物質的濃度不變，A中反應速率不變，B中各反應物濃度減小，各反應物所占的壓強減小，平衡正移；
故答案為：正；不變；
③達到平衡后，向兩容器中分別通入等量的原反應氣體，A中壓強增大，新平衡原平衡相比，平衡逆向進行，則A中氫氣的含量減�。�
故答案為：減��；
（3）A．增大壓強平衡右移，氨氣的含量應增大，圖象與實際不符，故A錯誤；
B．壓強不同，平衡狀態(tài)不同，不可能在同一平衡狀態(tài)，圖象與實際不符，故B錯誤；
C．升高溫度平衡逆向移動，氨氣的含量減小，圖象與實際不符，故C錯誤；
D．催化劑不影響平衡移動，由圖象可知1到達平衡時間過短，故催化劑性能1＞2，故D正確．
故答案為：D．

點評：本題考查考查平衡常數(shù)的計算、化學平衡移動的問題等，側重于化學平衡移動的綜合考查，題目難度中等，注意把握平衡常數(shù)的意義．