Question

【題目】一定條件下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中通入N2和H2，發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0達(dá)到平衡后，容器的體積為4L，試回答下列問題：

（1）該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K ＝ ，若降低溫度，K值將 （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（2）達(dá)到平衡后，若其它條件不變，把容器體積縮小一半，平衡將___（填“向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向”或“不”）移動(dòng)，平衡常數(shù)K將 （填“增大”“減小”或“不變”），理由是___________________________。

（3） 達(dá)到平衡后，在恒壓條件下，向容器中通入氦氣(He)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率將________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（4）在三個(gè)相同的容器中各充入1 molN2和3molH2，在不同條件下分別達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)ω隨時(shí)間變化如圖。下列說法正確的是 （填序號）。

a．圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響，且P2＞P1

b．圖Ⅱ可能是同溫同壓下催化劑對反應(yīng)的影響，且催化性能1＞2

c．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響，且T1＞T2

（5）常壓下，把H2和用He稀釋的N2分別通入一個(gè)570℃的電解池裝置（下圖），H2和N2便可在電極上合成氨，裝置中的電解質(zhì)（圖中黑細(xì)點(diǎn)處）能傳導(dǎo)H+，則陰極的電極反應(yīng)式為___________。

Answer 1

【答案】（1）c2(NH3)/c(N2)·c3(H2)，增大；

（2）正，不變，K只與溫度有關(guān)；

（3）減小；

（4）b；

（5）N2+6e-+6H+=2NH3。

【解析】

試題分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)：一定條件下，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積，K=c2(NH3)/c(N2)·c3(H2)，K只受溫度的影響，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，K增大；

（2）縮小容器的體積，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)不變，因?yàn)槠胶獬��?shù)K只受溫度的影響；

（3）恒壓下，充入非反應(yīng)氣體，容器體積擴(kuò)大，各組分的濃度減小，根據(jù)勒夏特列原理，平衡應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小；

（4）a.根據(jù)勒夏特列原理，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，壓強(qiáng)越大，NH3的體積分?jǐn)?shù)越大，故錯(cuò)誤；b.催化劑只加快反應(yīng)速率，對化學(xué)反應(yīng)平衡無影響，故正確；c.此反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，溫度越高，NH3的體積分?jǐn)?shù)越小，故錯(cuò)誤；

（5）陰極是得電子，化合價(jià)降低，根據(jù)裝置圖，N的化合價(jià)降低，N2在陰極上放電，電極反應(yīng)式為N2＋6H＋＋6e－=2NH3。