Question

7．氨在国民生产中占有重要的地位．工业合成氨的反应为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol．请回答下列问题：
（1）表明合成氨反应处于平衡状态的是cd（填字母）
a.2v_正（NH₃）＞3v_逆（H₂）b．c（N₂）=c（H₂）＞c（NH₃）
c．单位时间内有3molH-H键断裂，同时有6molN-H键断裂    
d．恒温恒容时，容器内压强不变
e．恒温恒容时，容器内混合气体的弥补不变
（2）在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，既要加快反应速率，又要提高H₂的转化率，可以采取的措施有c（填字母）
a．升高温度     b．分离出液态氨气    c．增加N₂浓度     d．增加H₂浓度
（3）已知在400℃时，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常数K=0.5，则NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数表达式为K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$，数值为2．
（4）有两个密闭容器A和B，A容器保持恒容，B容器爆出恒压，起始时向容积相等的A、B中分别通入等量的NH₃气体，均发生反应：2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）．则：
①达到平衡所需的时间：t（A）＜t（B），平衡时，NH₃的转化率：a（A）＜a（B） （填“＞”、“=”或“＜”）．
②达到平衡后，在两容器中分别通入等量的氦气．A中平衡向不移动，B中平衡向向正反应方向移动．（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”）．
（5）在三个相同容器中各充入1molN₂和3molH₂，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数[Ψ（NH₃）]随时间变化的曲线如图所示．下列说法中正确的是b（填字母，下同）．

a．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p₂＞p₁
b．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1＞2
c．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂．

Answer 1

分析 （1）达平衡时各组分的物质的量不随时间的变化，说明达平衡状态；
（2）a．升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动；
b．分离出液态氨气，反应速率减小，平衡正向移动；
c．增加N₂浓度，反应速率加快，平衡正向移动；
d．增加H₂浓度，反应速率加快，但氢气的转化率减小；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的K′=0.5，则2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的K=$\frac{1}{{K}^{′}}$=2；
（4）①根据压强大小，判断速率大小；根据压强对平衡的影响分析
②达到平衡后，在两容器中分别通入等量的氦气，A体积不变，B体积膨胀，根据反应物浓度变化分析；
（5）a．增大压强平衡右移；
b．催化剂不影响平衡移动；
c．升高温度平衡逆向移动．

解答 解：（1）a.2v_正（NH₃）＞3v_逆（H₂），正逆反应速率不变，所以不可能达平衡状态，故错误；
b．c（N₂）=c（H₂）＞c（NH₃），未体现正与逆的关系，故错误；
c．单位时间内有3molH-H键断裂等效于6molN-H键形成，同时有6molN-H键断裂，正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故正确；
d．恒温恒容时，容器内压强不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故正确；
e．恒温恒容时，容器内混合气体的弥补不变，说明反应未达平衡状态，故错误；
故选：cd；
 （2）a．升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，氮气的转化率减小，故错误；
b．分离出液态氨气，反应速率减小，平衡正向移动，故错误；
c．增加N₂浓度，反应速率加快，平衡正向移动，氢气的转化率增大，故正确；
d．增加H₂浓度，反应速率加快，但氢气的转化率减小，故错误；
故选：c；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的K′=0.5，则2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g），平衡常数表达式为：K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；K=$\frac{1}{{K}^{′}}$=2，故答案为：$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；2；  
（4）①A容器能保持恒容，则反应后压强增大，B容器能保持恒压，所以A中的压强大于B，压强越大，反应速率越快，所用时间越短，则所用时间A小于B；压强增大平衡向逆反应方向移动，所以压强越大，转化率越小，A的压强大，则A的转化率小于B；故答案为：＜；＜；
②达到平衡后，在两容器中分别通入等量的氦气，A体积不变，B体积膨胀，则A中各反应物质的浓度不变，A中反应速率不变，B中各反应物浓度减小，各反应物所占的压强减小，平衡正移；
故答案为：不；向正反应方向；  
（5）a．增大压强平衡右移，氨气的含量应增大，故错误；
b．催化剂不影响平衡移动，由图象可知催化剂性能，1＞2，故正确；
c．升高温度平衡逆向移动，氨气的含量减小，故c错误；
故答案为：b．

点评 本题考查考查化学平衡状态的判断、化学平衡移动的问题等，侧重于化学平衡移动的综合考查，题目难度中等，注意把握平衡常数的意义．