Question

在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：
（1）根据如图，计算从反应开始到平衡时，平衡反应速率v（NH₃）为

0.025

 mol/（L?min）．
（2）该反应达到平衡时H₂的转化率

50%

．
（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为

a

．（填序号）
a．0.20mol?L^-1   b．0.12mol?L^-1     c．0.10mol?L^-1   d．0.08mol?L^-1
（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡

向正反应方向

移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）．
（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH₃的浓度约为0.25mol?L^-1），请在图中画出第5分钟末到此平衡时NH₃浓度的变化曲线．

Answer 1

分析：（1）由图可知，达到平衡时氨气增加0.10mol/L，依据反应速率概念计算反应速率；
（2）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，生成氨气0.2mol时参加反应的氮气为0.1mol，以此计算转化率；
（3）△H＜0，该反应为放热反应，升高温度逆向移动，其浓度减小，降低温度，正向移动，浓度增大，但反应物不能完全反应；
（4）容器的体积缩小一半，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动；
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大，平衡正向移动，氨气的浓度增大，在第8分钟末达到新的平衡时NH₃的浓度约为0.25mol?L^-1．

解答：解：（1）由图可知，达到平衡时氨气增加0.10mol/L，其反应速率为

0.1mol/L

4min

=0.025mol/（L．min），
故答案为：0.025；
（2）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，生成氨气0.2mol时参加反应的氮气为0.1mol，所以氮气的转化率为=

0.1mol

0.2mol

×100%=50%，
故答案为：50%；
（3）△H＜0，该反应为放热反应，升高温度逆向移动，其浓度减小，降低温度，正向移动，浓度增大，但反应物不能完全反应，
所以0＜c（NH₃）＜0.2mol/L，即NH₃的物质的量浓度不可能为0.2mol/L；
故答案为：a；
（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半压强增大，平衡向气体体积间隙性的方向进行，平衡正向进行，故答案为：向正反应方向；
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大，平衡正向移动，氨气的浓度增大，在第8分钟末达到新的平衡时NH₃的浓度约为0.25mol?L^-1，
则图象为，故答案为：．

点评：本题考查化学平衡的计算，明确反应速率计算、平衡的影响因素及图象的分析试剂解答本题的关键，题目难度中等．