Question

在一容积为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

在一容积为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），反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图：（1）该反应的化学平衡常数表达式为______；（2）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（H2）为______．（3）判断该反应达到平衡状态的标志是______（填字母）；a．N2和NH3浓度相等 b．NH3百分含量保持不变c．容器中气体的压强不变 d．NH3的生成速率与H2的消耗速率相等e．容器中混合气体的密度保持不变（4）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.0.20mol/L b.0.12mol/L c.0.10mol/L d.0.08mol/L（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），请在上图中画出第5分钟末达到此平衡时NH3浓度的变化曲线______．





Answer 1

（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，应为K＝

[NH3]2

[N2]?[H2]3

，故答案为：K＝

[NH3]2

[N2]?[H2]3

；
（2）c（H₂）=

3

2

c（NH₃）=

3

2

×

0.10mol/L

4min

=0.0375 mol/（L?min），故答案为：0.0375 mol/（L?min）；
（3）a．N₂和NH₃浓度相等，不能作为判断是否达到平衡的依据，二者浓度关系取决于起始量和反应的程度的关系，故不正确；
b．NH₃百分含量保持不变，说明达到平衡状态，故正确；
c．容器中气体的压强不变，说明达到平衡状态，注意如果反应前后的气体的计量数之和相等时，不能作为判断的依据；
d．NH₃的生成速率与H₂的消耗速率相等时不能说明达到平衡状态，如是NH₃的生成速率与H₂的生成速率为2：3时可说明达到平衡状态；
e．容器中混合气体的密度保持不变不能作为判断的依据，因为容器的体积不变，气体的质量不变，无论是否达到平衡状态，气体的密度都不变．
故答案为：b、c；                     
（4）该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH₃的物质的量浓度不可能为0.1mol/L，故答案为：a、c；
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，氨气的浓度为原来的一倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，故答案为：