Question

向2L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3，H2和N2三种气体．一定条件下发生反应2NH3?N2+3H2，各物质浓度

向2L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3，H2和N2三种气体．一定条件下发生反应2NH3?N2+3H2，各物质浓度随时间变化如图1所示．图2为t时刻后改变容器中条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且两个阶段各改变一种不同的条件．（1）能证明反应达到平衡状态的是______（填标号，下同）．A．容器内压强不再发生变化 B．N2的体积分数不再发生变化C．容器内气体质量不再发生变化 D．容器内气体密度不再发生变化（2）若tl=15s，则t0-t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为______．（3）t3-t4阶段改变的条件为______．（4）上述反应的平衡常数K=______（保留两位小数）；向容器中再通入1.4molNH3、0.8molH2，平衡______移动（填“向右”、“向左”或“不移动”）．（5）25℃时，将a mol?L-1的氨水与0.1mol?L-1的盐酸等体积混合．①当溶液中离子浓度关系满足c（NH4+）＜c（Cl-）时，则反应的情况可能为______a．盐酸不足，氨水剩余 b．氨水与盐酸恰好完全反应 c．盐酸过量②当溶液中c（NH4+）=c（Cl-）时，用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=______．

Answer 1

（1）发生反应为2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H＞0，
A．随反应进行容器内压强增大，容器内压强不再发生变化，说明到达平衡，故A正确；
B．平衡时各组分的含量不变，N₂的体积分数不再发生变化，说明到达平衡，故B正确；
C．容器内气体质量始终不发生变化，故C错误；
D．容器内混合气体的总质量不变，容器的容积不变，容器内气体密度始终不发生变化，故D错误；
故选：AB；
（2）由图可知，t₀-t₁阶段H₂浓度变化量为0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，故v（H₂）=

0.3mol/L

15s

=0.02mol/（L?min），
故答案为：0.02mol/（L?min）；
（3）由图可知，t₃时刻瞬间正、逆速率都增大，且正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积增大的吸热反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向正反应方向移动，故改变的条件应是：升高温度，
故答案为：升高温度；
（4）由图1可知，平衡时氢气、氮气的浓度分别为0.6mol/L、0.5mol/L，故平衡时氨气的浓度为1mol/L-

2

3

×
0.3mol/L=0.8mol/L，故平衡常数K=

0．63×0.5

0．82

=0.17；
向容器中再通入1.4molNH₃、0.8molH₂，氨气浓度变为（0.8+

1.4

2

）mol/L=1.5mol/L，氢气的浓度变为（0.6+

0.8

2

）mol/L=1mol/L，故浓度商Qc=

13×0.5

1．52

=0.22＞0.17，平衡向左移动，
故答案为：0.17；向左；
（5）①溶液中离子浓度关系满足c（NH₄⁺）＜c（Cl^-）时，由电荷守恒可知c（H⁺）＞c（OH^-），溶液呈酸性性，
a．盐酸不足，氨水剩余，为氯化铵与氨水的混合溶液，铵根离子水解程度大于氨水的电离时，溶液可能呈酸性，故a可能；
b．氨水与盐酸恰好完全反应，为氯化铵溶液，铵根离子水解，溶液呈酸性，故b可能；
c．盐酸过量，溶液为氯化铵、盐酸的混合溶液，溶液呈酸性，故c可能；
故选：abc；
②根据电荷守恒有c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），由于c（NH₄⁺）=c（Cl^-），故c（H⁺）=c（OH^-），溶液呈中性，故溶液中c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=

1

2

×0.1mol?L^-1=0.05mol?L^-1，故混合后溶液中c（NH₃．H₂O）=

1

2

×amol?L^-1-0.05mol?L^-1=（0.5a-0.05）mol/L，NH₃?H₂O的电离常数K_b=

10?7×0.05

0.5a?0.05

=

10?8

a?0.1

，
故答案为：

10?8

a?0.1

．