Question

18．一定條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中通入N₂和H₂，發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．
達(dá)到平衡后，容器的體積為4L，試回答下列問(wèn)題：
（1）該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$，若降低溫度，K值將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）達(dá)到平衡后，若其他條件不變，把容器體積縮小一半，平衡將向正反應(yīng)方向（填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”）移動(dòng)，平衡常數(shù)將不變．
（3）達(dá)到平衡后，在恒壓條件下，向容器中通入氦氣（He），氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率將減小（填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）在三個(gè)相同的容器中各充入1molN₂和3molH₂，在不同條件下分別達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)ω隨時(shí)間變化曲線(xiàn)如圖所示．下列說(shuō)法正確的是b（填序號(hào)）
a．圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且p₂＞p₁
b．圖Ⅱ可能是同溫同壓下，催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，催化劑性能1＞2
c．圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且T₁＞T₂

（5）常壓下，把H₂和He稀釋的N₂分別通入一個(gè)570℃的電解池裝置（如圖2），H₂和N₂可在電極上合成氨，裝置中所用的電解質(zhì)（圖中黑細(xì)點(diǎn)）能傳導(dǎo)H⁺，則陰極的電極反應(yīng)為N₂+6H⁺+6e^-═2NH₃．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；
（2）該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；溫度不變，平衡常數(shù)不變；
（3）達(dá)到平衡后，在恒壓條件下，向容器中通入氦氣，參加反應(yīng)的氣體分壓減小，平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)．
（4）a．增大壓強(qiáng)平衡右移；
b．催化劑不影響平衡移動(dòng)；
c．升高溫度平衡逆向移動(dòng)；
（5）電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，總反應(yīng)式減去陽(yáng)極電極反應(yīng)式，即為陰極電極反應(yīng)式．

解答 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，則化學(xué)平衡常數(shù)增大，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；增大；
（2）該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，向正反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：向正反應(yīng)方向；不變；
（3）達(dá)到平衡后，在恒壓條件下，向容器中通入氦氣，參加反應(yīng)的氣體分壓減小，平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)，所以逆向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小，
故答案為：減��；
（4）a．增大壓強(qiáng)平衡右移，氨氣的含量應(yīng)增大，故a錯(cuò)誤；
 b．催化劑不影響平衡移動(dòng)，由圖象可知催化劑性能，1＞2，故b正確；
 c．升高溫度平衡逆向移動(dòng)，氨氣的含量減小，故c錯(cuò)誤；
故答案為：b；
（5）總反應(yīng)式為N₂+3H₂=2NH₃，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為3H₂-6e^-═6H⁺，總反應(yīng)式減去陽(yáng)極電極反應(yīng)式即為陰極電極反應(yīng)式，所以陰極電極反應(yīng)式為：N₂+6H⁺+6e^-═2NH₃．
故答案為：N₂+6H⁺+6e^-═2NH₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素，為高頻考點(diǎn)，明確溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響原理是解本題關(guān)鍵，注意：化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)濃度、混合氣體壓強(qiáng)都無(wú)關(guān)，題目難度不大．