Question

【題目】在一固定容積為2L的密閉容器內加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H＜0

(1)平衡常數(shù)的表達式K=__________，該反應450℃的平衡常數(shù)__________500℃時的平衡常數(shù)(填“>”、“<”或“=”)；

(2)下列描述中能說明上述反應已達平衡的是__________

A．3υ正(H2)＝2υ逆(NH3)

B．容器中氣體的平均相對分子量不隨時間而變化

C．容器中氣體的密度不隨時間而變化

D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化

(3)上述反應若第5分鐘時達到平衡，測得NH3的物質的量為0.2mol計算從反應開始到平衡時，平均反應速率υ(N2)為__________mol/(L·min)，NH3的體積分數(shù)__________

(4)保持其他條件不變，若初始投入量為amolN2、bmolH2、cmolNH3，也可得到與上述相同的平衡，則a、b、c需滿足關系式：__________；

(5)第6分鐘時，保持其它條件不變，若繼續(xù)通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，8分鐘時達到平衡，N2的轉化率__________(填“增大”、“減小”、“不變”)。

Answer 1

【答案】 > BD 0.01 33.3% a+=0.2、b+=0.6 增大

【解析】

(1)對于放熱反應，溫度越高，平衡常數(shù)越��；

(2)反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進行判斷；

(3)根據(jù)化學反應速率公式來計算反應速率；根據(jù)體積分數(shù)等于該氣體的物質的量比總氣體的物質的量計算；

(4根據(jù)極限轉化的思想結合等效平衡知識來解決；

(5)轉換成壓強的改變對平衡移動的影響分析判斷。

(1)根據(jù)反應方程式可得平衡常數(shù)表達式為：K=；該反應是放熱的，對于放熱反應，溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以的平衡常數(shù)>時的平衡常數(shù)，故答案：；>。

(2)A. 3υ正(H2)＝2υ逆(NH3)時反應沒有達到平衡狀態(tài)，故A不選；

B.容器中氣體的平均相對分子量 ，建立平衡的過程中m始終不變，n是變化的，建立平衡的過程中是變化的，容器中氣體的平均相對分子量不隨時間而變化能說明反應達到平衡，故B選；

C.容器中氣體的密度，密度始終是不隨時間而變化的一個定值，容器中氣體的密度不隨時間而變化不能說明反應達到平衡，故C不選；

D.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化證明各組分濃度保持不變了，說明反應達到平衡，故D選；

故選BD；

(3)第5分鐘時達到平衡，測得NH3的物質的量為0.2mol，所以減小的氮氣物質的量為0.1mol，，同時減小的氫氣物質的量為0.3mol，則剩余氮氣的物質的量為0.1mol，剩余氫氣的物質的量為0.3mol，平衡時氣體的總物質的量為：0.1mol+0.3mol+0.2mol=0.6mol，氨氣的體積分數(shù)= ，故答案為：0.01；33.3%。

(4)初始投入量為amolN2、bmolH2、cmolNH3，極限轉化為氮氣和氫氣，相當于投料為： 的氮氣和的氫氣，得到與上述相同的平衡，則，，故答案為： ；。

(5)第6分鐘，保持其它條件不變，若繼續(xù)通入0.2mol 的N2和0.6mol的H2，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，N2的轉化率增大，故答案為：增大。