Question

在一固定容积为2L的密闭容器内加入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）

在一固定容积为2L的密闭容器内加入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）+Q（Q＞0），（1）该反应所用的催化剂是______（填写名称）该反应450℃的平衡常数______500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）． （2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是______A．3V正（H2）=2V逆（NH3） B．容器中气体的平均分子量不随时间而变化C．容器中气体的密度不随时间而变化 D．容器中气体的分子总数不随时间而变化（3）如上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH3的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N2）为______mol/（L．min）．（4）下列研究目的和示意图相符的是______． A B C D 研究目的 压强对反应的影响（P1＞P2） 温度对反应的影响 平衡体系增加N2对反应的影响 催化剂对反应的影响 图示

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Answer 1

（1）工业合成氨的催化剂是以铁为载体的催化剂为铁触媒，反应是放热反应，温度升高，平衡逆向进行，平衡常数减小，反应450℃的平衡常数大于500℃时的平衡常数，
故答案为：铁触媒；＞；
（2）A．化学反应速率之比等于系数之比，当2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）才证明平衡，故A错误；
B．容器中气体的平均相对分子量M=

m

n

，n对于该反应来说是变化的，当n不变化了，即M不变化了，达到平衡，故B正确；
C．容器中气体的密度ρ=

m

V

，密度始终是不随时间而变化的一个定值，故C错误；
D．容器中气体的分子总数不随时间而变化证明各组分浓度保持不变了，故D正确；
故答案为：BD；   
（3）如上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH₃的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时，氨气的反应速V（HN₃）=）=

0.2mol 2L

5min

=0.02mol/L?min，反应速率之比等于化学方程式系数之比，平均反应速率v（N₂）=

1

2

V（HN₃）=0.01mol/（L?min），
故答案为：0.01；
（4）A、该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，故A错误；
B、因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，故B错误；
C、反应平衡后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，故C正确；
D、因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符，故D错误；
故答案为：C．