Question

在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：
（1）根据如图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH₃）=

 

．
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是

 

．
A．3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）         B．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
C．容器中气体的密度不随时间而变化  D．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（3）第5分钟末，保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，平衡

 

移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）．
（4）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH₃浓度约为0.25mol/L），请在图中画出第5分钟末到此平衡时NH₃浓度的变化曲线．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）由图可知，4min时到达平衡，平衡时氨气的浓度为0.1mol/L，根据v=

△c

△t

计算v（NH₃）；
（2）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，百分含量不变，以及由此衍生其它一些物理量不变，据此结合选项判断；
（3）保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，满足氮气与氢气的物质的量之比为1：3，与原平衡为等效平衡；
（4）第5分钟末将容器的体积缩小一半，瞬间氨气的浓度变为原来的2倍，压强增大，平衡向正反应移动，8min末达到新的平衡，此时NH₃浓度约为0.25mol/L，据此作图．

解答： 解：（1）由图可知，4min达平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以平均反应速率为：v（NH₃）=

0.1mol/L

4min

=0.025mol/（L?min），
故答案为：0.025mol/（L?min）；
（2）A．不同物质表示的速率之比的与化学计量数之比，反应到达平衡状态，3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）即v_正（H₂）：v_逆（NH₃）=2：3，不等于化学计量数之比，未到达平衡状态，逆反应速率较大，平衡向逆反应进行，故A错误；
B．反应混合气体的总质量不变，随反应进行，总的物质的量减小，故平均相对分子质量减小，容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化，说明到达平衡状态，故B正确；
C．反应混合气体的总质量不变，容器的容积不变，密度始终不变，容器中气体的密度不随时间而变化不能说明到达平衡状态，故C错误；
D．正反应是气体物质的量减小的反应，随反应进行气体分子数目减少，容器中气体的分子总数不随时间而变化，说明到达平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
（3）保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，满足氮气与氢气的物质的量之比为1：3，与原平衡为等效平衡，平衡不移动，
故答案为：不；
（4）第5分钟末将容器的体积缩小一半，瞬间氨气的浓度变为原来的2倍，压强增大，平衡向正反应移动，8min末达到新的平衡，此时NH₃浓度约为0.25mol/L，第5分钟末到达新平衡时NH₃浓度的变化曲线为，故答案为：．

点评：本题考查化学反应速率的计算、化学平衡态的判断、影响化学平衡的因素等知识，题目难度中等，注意掌握化学平衡、化学反应速率的概念及影响因素，明确化学平衡态的判断方法，如：选择判断的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变，说明到达平衡状态．