Question

一定溫度下，向一2L的恒容密閉容器內(nèi)加入0.2molN₂和0.6mol H₂，發(fā)生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．反應中NH₃的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如圖所示：
（1）根據(jù)圖，計算從反應開始到平衡時，平均反應速率v（NH₃）=______．
（2）反應達到平衡后，第5分鐘時，保持其它條件不變，若改變反應溫度，則NH₃的物質(zhì)的量濃度不可能為______（選填字母編號）．
a．0.20mol?L^-1    b．0.16mol?L^-1    c．0.10mol?L^-1   d．0.05mol?L^-1
（3）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為______．反應達到平衡后，若保持其它條件不變，只把容器的體積縮小一半，平衡______移動（填“正向”、“逆向”或“不”），化學平衡常數(shù)K______（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）第5分鐘時把容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘達到新的平衡，請在上圖中畫出從第5分鐘開始變化直至到達新平衡時NH₃濃度的變化曲線．
（5）將氨氣通入盛有CaSO₄懸濁液的沉淀池中，再通入適量的CO₂，過濾后即可得到（NH₄）₂SO₄由此可知Ksp（CaSO₄）______Ksp（CaCO₃）

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可知4min時，反應到達平衡，氨氣的濃度變化量為0.1mol/L，根據(jù)v=計算v（NH₃）；
（2）利用極限法進行解答，改變溫度，若平衡向正反應移動，根據(jù)氮氣計算氨氣濃度的極大值，若平衡向逆反應移動，氨完全分解，為極小值，氨氣的濃度介于極小值與極大值之間，注意改變溫度平衡一定移動，不可能為0.1mol/L；
（3）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
體積縮小，壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動；
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，與壓強、濃度無關；
（4）第5分鐘時把容器的體積縮小一半后，壓強增大，平衡向正反應移動，作圖時注意5第分鐘瞬間，氨氣的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，然后再增大到約為0.25mol?L^-1；
（5）氨氣在溶液中與二氧化碳反應生成碳酸銨，過濾可得（NH₄）₂SO₄，沉淀為CaCO₃，說明CaCO₃更難溶，CaSO₄與CaCO₃的構成類型相同為AB型，相同類型溶解度越小，溶度積越小．
解答：解：（1）由圖可知4min時，反應到達平衡，氨氣濃度變化為0.1mol/L，故v（NH₃）==0.025mol/（L?min），
故答案為：0.025mol/（L?min）；
（2）若降低溫度，平衡向正反應移動，氮氣完全反應時氨氣濃度的濃度為極大值，由方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，氨氣濃度極大值為×2=0.2mol/L，若升高溫度，平衡向逆反應移動，氨完全分解，為極小值0，氨氣濃度介于0到0.2mol/L之間，故不可能為0.2mol/L，由于改變溫度平衡一定移動，不可能為0.1mol/L，
故選ac；
（3）可逆反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)k=．體積縮小，壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應移動．平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，與壓強、濃度無關，
故答案為：，正向，不變；
（4）第5分鐘時把容器的體積縮小一半后，壓強增大，平衡向正反應移動，作圖注意5第分鐘瞬間，氨氣的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，然后再增大到約為0.25mol?L^-1，故圖象為：，
故答案為：；
（5）氨氣在溶液中與二氧化碳反應生成碳酸銨，過濾可得（NH₄）₂SO₄，沉淀為CaCO₃，說明CaCO₃更難溶，CaSO₄與CaCO₃的構成類型相同為AB型，相同類型溶解度越小，溶度積越小，故Ksp（CaSO₄）＞Ksp（CaCO₃），
故答案為：＞．
點評：考查化學反應速率的計算、化學平衡常數(shù)、影響平衡移動的因素、平衡圖象與有關計算等，難度中等，（2）中氨氣濃度為易錯點，容易考慮極值，忽略溫度變化平衡的移動氨氣的濃度一定變化．