Question

【题目】氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0

（1）图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程曲线图，t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件，则在下列到达化学平衡的时间段中，NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)

A．t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t5→t6

t4时改变的条件是________________。

现进行如下研究:在773K时，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表：

t/min	0	5	10	15	20	25	30
n(H2)/mol	6.00	4.50	3.60	3.30	3.03	3.00	3.00
n(NH3)/mol	0	1.00	1.60	1.80	1.98	2.00	2.00

（2）反应在0—10分钟内以氮气浓度变化表示的反应速率为___________，该温度下，此反应的平衡常数K=____________。

（3）该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L/span>，则此时V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。

（4）由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示，表示c(N2)-t的曲线是______（填“甲”“乙”或“丙”）。在此温度下，若起始充入4molN2和12 molH2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。

Answer 1

【答案】D 减小压强或增大容积体积 0.08mol/(L·min) （或0. 148或0. 15均可） > 乙 B

【解析】

（1）从化学平衡移动的角度进行分析；

（2）根据化学速率的表达式进行计算；利用三段式计算化学平衡；

（3）利用Qc与K之间的关系进行分析；

（4）利用影响化学速率的因素以及影响化学平衡移动的因素进行分析。

（1）根据图像，t1－t2时间反应向逆反应方向进行，消耗NH3，t3－t4时间段，化学平衡不移动，t4－t5时间段，反应向逆反应方向进行，消耗NH3，因此氨气的体积分数最小的时间段是t5－t6，故选项D正确；t4时刻，正逆反应速率都降低，可能降低温度，也可能减小压强，如果是降低温度，该反应为放热反应，平衡影响正反应方向进行，v正>v逆，不符合图像，因此只能是减小压强，

故答案为D；减小压强或增大容器的体积；

（2）0－10min消耗H2的物质的量为(6.00－3.60)mol=2.40mol，根据反应方程式，消耗N2的物质的量为=0.8mol，依据反应速率的数学表达式，v(N2)= =0.08mol/(L·min)；容器的体积为1L，则N2、H2、NH3的平衡浓度分别是1mol·L－1、3mol·L－1、2mol·L－1，根据化学平衡常数的表达式，K=，

故答案为0.08mol/(L·min)；（或0. 148或0. 15均可）；

（3）利用Qc=<平衡向正反应方向进行，即v(正)>v(逆)，

故答案为>；

（4）开始通入N2、H2物质的量浓度分别是2mol·L－1、6mol·L－1，根据图像，起点为2mol·L－1的点为乙曲线，则乙曲线表示c(N2)－t的曲线；根据上述分析，曲线甲表示c(H2)－t，在此温度下，起始充入4molN2和12molH2，相当于在原来基础上增大压强，化学反应速率加快，达到平衡所用时间缩短，相当于在原来基础上增大压强，该反应的平衡向正反应方向进行，即比原平衡的2倍小，则应是B点，

故答案为乙；B。