Question

反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．在等容条件下进行．体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示，回答问题：

（1）图1中B为

 

（填“N₂”、“H₂”或“NH₃”）计算反应从开始→达平衡时H₂的反应速率v（H₂）=

 

（2）图1是在某温度下反应达到平衡，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在图2中用曲线表示体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（不需计算新平衡时的具体浓度，只要新平衡时浓度处于一个合理范围内即可．曲线上必须标出N₂、H₂、NH₃）．
（3）若该反应的逆反应速率与时间的关系如图3所示：反应在t₁、t₃、t₅、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₄、
t₆、t₈时都改变了条件，试判断改变的条件是（填“升温”、“降压”…?等）；t₂时

 

；t₆时

 

；t₄时，平衡向

 

（填“正”或“逆”）反应方向移动．

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）根据反应的化学计量数可知，变化量最大的是氢气；根据图象中的浓度变化及时间计算出用H₂的浓度变化表示的化学反应平均速率；
（2）达到平衡后，将容器的体积扩大一倍，改变条件的瞬间，各组分的浓度变为原来的二分之一，容器体积增大，压强降低平衡向体积增大的方向移动，即逆向移动，但增大的物质的量浓度小于原平衡时浓度，同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，据此作图；
（3）该反应的反应物气体的体积小于生成物气体的体积，增大压强，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，结合逆反应速率的变化解答该题．

解答： 解：（1）据反应的化学计量数可知，变化量最大的是氢气，v（H₂）=

6.0-3.0

20

mol?L^-1?min^-1=0.15mol?L^-1?min^-1，故答案为：H₂；0.15mol?L^-1?min^-1；
（2）达到平衡后，将容器的体积扩大一倍，改变条件的瞬间，各组分的浓度变为原来的二分之一，容器体积增大，压强降低平衡向体积增大的方向移动，即逆向移动，但增大的物质的量浓度小于原平衡时浓度，同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，由此可得图为：，故答案为：；
（3）t₂时逆反应速率增大，至t₃时逐渐减小，平衡向逆反应方向移动，应是升高温度，t₆时逆反应速率逐渐增大，平衡向正反应方向移动，应是增加反应物的浓度，
t₄时逆反应速率减小，至t₅时逐渐减小，反应向逆反应方向移动，故答案为：升温；增大N₂或H₂浓度； 逆．

点评：本题综合考查化学反应速率和化学平衡的移动及影响因素，侧重于学生的分析能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握反应的特征，结合图象的曲线变化解答该题．