Question

在容积为2L的密闭容器内加入0.4mol的N₂和1.2mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0）．反应中NH₃的物质的量浓度随时间的变化情况如图：
（1）从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH₃）为

 

．
（2）若改变某一条件使平衡向正反应方向移动，则v（正）

 

（选填序号，下同）．
a．不变      b．减小   c．增大       d．均有可能
（3）下列各项能够说明反应达到平衡的是

 

．
a．n（N₂）和n（H₂）之比保持不变     b．容器内的压强保持恒定不变
c．n（NH₃）和n（N₂）之比保持不变   d．容器中物质的总质量保持不变
（4）第5min，若改变反应温度，则NH₃的浓度不可能为

 

mol?L^-1．
a． 0.40     b．0.12   c．0.10      d．0.08
（5）在第5min将容器压缩一半体积，若在第8min达到新的平衡（NH₃的浓度约为0.25mol?L^-1），请在图中画出第5～9分钟内NH₃浓度的近似变化曲线．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,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）使平衡向正反应方向移动，则改变的条件可能是增大反应物的浓度、减少生成物的浓度、增大压强、降低温度；
（3）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；
（4）根据反应的可逆性特点以及温度改变平衡一定发生移动进行判断；
（5）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）使平衡向正反应方向移动，则改变的条件可能是增大反应物的浓度、减少生成物的浓度、增大压强、降低温度；若增大压强或增大反应物的浓度，则正反应速率增大；若降低温度，则正反应速率减小；若减少生成物的浓度，则瞬间正反应速率不变，所以d正确；
故答案为：d；
（3）a．n（N₂）和n（H₂）之比始终为1：3，因此不能判断是否达到平衡状态，故a错误；
b．随着反应进行气体物质的量减少，容器内的压强减小，当容器内的压强保持恒定不变，即各物质的浓度保持不变，则反应达到平衡状态，故b正确；
c．随着反应进行N₂的物质的量减少，NH₃的物质的量最增多，当n（NH₃）和n（N₂）之比保持不变，即n（NH₃）和n（N₂）不变，则反应达到平衡状态，故c正确；
d．反应前后气体的质量守恒，所以容器中物质的总质量始终保持不变，所以不能判断是否达到平衡状态，故d错误；
故答案为：bc；
（4）该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.4mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.1mol/L，
故答案为：ac；
（5）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．