Question

氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
合成氨反應(yīng)的熱化方程式如下：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol
（1）當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變N₂、H₂和NH₃的量），反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．
圖中t₁時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是

 

，
其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時(shí)間是

 

，若t₀-t₁，t₁-t₃，t₃-t₅這三段平衡常數(shù)分別用K₁，K₂，K₃表示，那么K₁，K₂，K₃的大小關(guān)系是

 

（2）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡

 

移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑反應(yīng)的△H

 

（填“增大”、“減小”或“不改變”）．
（3）溫度為T(mén)℃時(shí)，將2a mol H₂和 a mol N₂放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%．則反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率變化曲線及其應(yīng)用,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)圖象分析影響平衡的因素，平衡常數(shù)隨溫度而變化；
（2）依據(jù)影響平衡的因素分析判斷平衡移動(dòng)；
（3）計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算化學(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

解答： （1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積減小，依據(jù)反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系圖象分析，t₁時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大，平衡正向移動(dòng)，引起平衡移動(dòng)的條件可能是增大壓強(qiáng)；表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時(shí)間是t₂-t₃；若t₀-t₁，t₁-t₃，t₃-t₅這三段平衡常數(shù)分別用K₁，K₂，K₃表示，平衡常數(shù)隨溫度變化，升高溫度平衡左移，平衡常數(shù)減小，那么K₁，K₂，K₃的大小關(guān)系是：K₁=K₂＞K₃，
故答案為：增大壓強(qiáng)；t₂-t₃；K₁=K₂＞K₃；
（2）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，為保持恒壓，體積增大，平衡向逆向進(jìn)行；催化劑改變反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，反應(yīng)焓變不變，故答案為：向左；不改變；
（3）溫度為T(mén)℃時(shí)，將2a mol H₂和 a mol N₂放入0.5L密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為50%．則反應(yīng)的平衡常數(shù)可以列出三段式計(jì)算平衡濃度，依據(jù)平衡常數(shù)概念計(jì)算：
     N₂（g）+3H₂（g）?2NH₂（g）
開(kāi)始  2amol/L  4amol/L  0
反應(yīng)  amol/L   3amol/L  2amol/L 
平衡  amol/L   amol/L   2amol/L
所以化學(xué)平衡常數(shù)K=

(2amol/L)2

(amol/L)?(amol/L)3

=

4

a2

（mol/L）^-2；
故答案為：

4

a2

（mol/L）^-2；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)熱、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)，中等難度．