Question

在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0
（1）該反應(yīng)450℃的平衡常數(shù)

＞

500℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是

bd

a．3v_正（H₂）=2v_逆（NH₃）       b．容器中氣體的平均相對(duì)分子量不隨時(shí)間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化   d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（3）上述反應(yīng)若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v（N₂）為

0.01

mol/（L?min）
（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(guān)系式：

a+

c

2

=0.2，b+

3c

2

=0.6

；
（5）第5分鐘末，保持其它條件不變，若繼續(xù)通入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，則平衡

正反應(yīng)方向

移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”）．

Answer 1

分析：（1）對(duì)于放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越��；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進(jìn)行判斷；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式v=

△c

△t

來計(jì)算反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)極限轉(zhuǎn)化的思想結(jié)合等效平衡知識(shí)來解決；
（5）根據(jù)增大反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向著正反應(yīng)方向進(jìn)行來回答．

解答：解：（1）該反應(yīng)是放熱的，對(duì)于放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以450℃的平衡常數(shù)＞500℃時(shí)的平衡常數(shù)，故答案為：＞；
（2）a．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，當(dāng)2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）才證明平衡，故a錯(cuò)誤；
b．容器中氣體的平均相對(duì)分子量M=

m

n

，n對(duì)于該反應(yīng)來說是變化的，當(dāng)n不變化了，即M不變化了，達(dá)到平衡，故b正確；
c．容器中氣體的密度ρ=

m

V

，密度始終是不隨時(shí)間而變化的一個(gè)定值，故c錯(cuò)誤；
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化證明各組分濃度保持不變了，故d正確；
故選bd；
（3）第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol，所以減小的氮?dú)馕镔|(zhì)的量為0.1mol，v（N₂）=

0.1mol 2L

5min

=0.01mol/（L?min），故答案為：0.01；
（4）初始投入量為amolN₂、bmolH₂、cmolNH₃，極限轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂蜌錃猓�相�?dāng)于投料為：（a+

c

2

）mol的氮?dú)夂停╞+

3c

2

）mol的氫氣，得到與上述相同的平衡，則a+

c

2

=0.2，b+

3c

2

=0.6，故答案為：a+

c

2

=0.2，b+

3c

2

=0.6；
（5）第5分鐘末，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(dāng)于增大了反應(yīng)物的濃度，增大反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡向著正反應(yīng)方向進(jìn)行，故答案為：正反應(yīng)方向．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷以及化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)來回答，難度不大．