Question

T℃时，在某容积恒为2L密闭容器中充入2molN₂、4molH₂，在催化剂辅助下发生反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H═-92.0kJ/mol．t₀时刻，建立平衡后，测得生成NH₃的量为2mol；从t₁时刻开始，改变反应的一个条件，体系中反应速率随时间变化的情况，如图所示．

试回答下列问题：
（1）T℃时，N₂的转化率为：

 

，该反应的平衡常数K=

 

．
（2）T℃时，下列能证明该反应已经建立平衡状态的是：

 

．
A．体系总压强不再改变
B．混合气体颜色不再改变
C．H₂的质量百分含量不再改变
D．c（N₂）与c（NH₃）的比值不再改变
（3）t₁时刻，改变的外界条件是

 

，平衡常数K（t₅～t₆）

 

 K（t₇～t₈）（填“＞、＜或=”，下同）．
（4）T℃时，建立平衡后，向容器中加入2molN₂和2molNH₃，则此时 v_正

 

 v_逆．

Answer 1

考点：化学反应速率变化曲线及其应用,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）转化率为已转化的反应物浓度与起始浓度的百分比；化学平衡常数为平衡时生成物浓度系数次幂与反应物浓度系数次幂乘积的比值；
（2）根据化学平衡状态特征判断；
（3）根据t₁时刻，正逆反应速率变化判断；温度相同，化学平衡常数相同；
（4）根据浓度商和化学平衡常数比较，判断化学平衡移动方向．

解答： 解：（1）某容积恒为2L密闭容器中充入2molN₂、4molH₂，则二者起始浓度分别为1mol/L、2mol/L，由于生成NH₃的量为2mol，平衡时浓度为1mol/L，即N₂和lH₂转化的浓度分别为：1mol/L×

1

2

=0.5mol/L、1mol/L×

3

2

=1.5mol/L，平衡时浓度分别为：1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L、2mol/L-1.5mol/L=0.5mol/L，则N₂的转化率为：

0.5mol/L

1mol/L

×100%=50%；化学平衡常数为：

(1mol/L)2

(0.5mol/L)?(0.5mol/L)3

=16，
故答案为：50%；16；
（2）A．反应前后气体体积不同，即化学平衡移动时，气体压强发生变化，当压强不变时，化学平衡不再移动，达到化学平衡状态，故A正确；
B．该反应中气体均无色，不论是否达到化学平衡状态，颜色均不变，故B错误；
C．H₂的质量百分含量不再改变，化学平衡不再移动，达到化学平衡状态，故C正确；
D．c（N₂）与c（NH₃）的比值，随化学平衡移动而变化，比值不变时，达到化学平衡状态，故D正确；
故选ACD；
（3））t₁时刻到）t₂时刻，化学平衡向逆反应方向移动，且正逆反应速率均增大，不难判断改变的条件为升高温度；t₅～t₆，平衡不发生移动，则温度不变，则化学平衡常数不变，故答案为：升温；=
（4）T℃时，向容器中加入2molN₂和2molNH₃，则N₂和NH₃浓度分别为：0.5mol/L+

2mol

2L

=1.5mol/L、1mol/L+

2mol

2L

=2mol/L，浓度商为：

(2mol/L)2

1.5mol/L?(0.5mol/L)3

=21.3＞16，化学平衡向逆反应方向移动，故v_正＜v_逆，故答案为：＜．

点评：本题考查化学平衡状态判断、化学平衡移动、平衡转化率和化学平衡常数，难度不大，能够熟练掌握化学平衡常数的应用．