Question

【題目】在一容積為2L的密團容器內加入0.2molN2和0.6molH2，在一定條件下發生如下反應： N2(g)+ H2(g)NH3(g)

①該反應的平衡常數的表達式是:____________。

②反應中氨氣的濃度的變化情況如圖所示，計算從反應開始到平衡時，平均反應速率v(H2)=________。

③判斷該反應達到平衡狀態的標志是_________。

a.N2和NH3濃度相等 b.NH3百分含量保持不變

c.容器中氣體的壓強保持不變 d.NH3的生成速率與H2的消耗速率相等

e.容器中混合氣體的密度保持不變

④反應達平衡后，第5分鐘末，保持其它條件不變，僅改變反應溫度，則NH3的物質的量濃度不可能為______。

a.0.2mol/L b.0.12mol/L c.0.10mol/L d.0.08mol/L

⑤在第5分鐘末，將容器體積縮小一半后，若在第8分鐘末達到新平衡（此時NH3濃度約為0.25mol/L)，請在上圖中畫出從第5分鐘末開始，再達到新平衡時NH3濃度變化曲線。______________

Answer 1

【答案】 0.0375mol/(L·min) b c a c

【解析】①平衡常數可以用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應物平衡濃度的冪次方乘積得到；該反應的平衡常數的表達式是：；②△n(NH3)=0.1mol·L－1×2L=0.2mol

N2＋3H22NH3

n始/mol 0.2 0.6

n變/mol 0.1 0.3 0.2

n平/mol 0.1 0.3 0.2

v(H2)= = 0.0375mol/(L·min)

③a.N2和NH3濃度相等，無法確定各組分的濃度是否改變，故不符；b.NH3百分含量保持不變，說明正逆反應速率相等，故相符；c.反應前后氣體物質的量不相同，過程中和平衡狀態下壓強不變，容器內的壓強不再變化，能說明反應達到平衡狀態，故符合；d.NH3的生成速率與H2的消耗速率相等均為正確速率，故不符；e.容器中混合氣體的密度保持不變，從開始到平衡始終不變。故不符；故選b c；（4）改變反應溫度，平衡一定移動，而氮氣和氫氣不可能完全轉化為氨氣，所以c（NH3）＜0.20mol·L－1，a． 如果氨氣的濃度是0.20mol·L－1，則氮氣與氫氣完全轉化，故錯誤；b．降低溫度，氨氣的濃度可能為0.12mol·L－1，故正確；c．溫度改變，平衡一定移動，所以不可能為0.10mol·L－1，故錯誤；d．升高溫度，平衡逆向移動，所以氨氣濃度變小，可能為：0.08mol·L－1，故正確；故選：ac；⑤把容器的體積縮小一半的瞬間氨氣的濃度，氨氣的濃度變為0.20mol·L－1，平衡后濃度約為0.3mol·L－1，所以第5分鐘末到此平衡時NH3濃度的變化曲線為：。