Question

【題目】氨氣是重要化工原料，在國民經濟中占重要地位。工業合成氨的反應為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0

（1）圖表示合成NH3反應在某段時間t0→t6中反應速率與反應過程曲線圖，t1、t3、t4 時刻分別改變某一外界條件，則在下列到達化學平衡的時間段中，NH3的體積分數最小的一段時間是___________(填寫下列序號)

A．t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t5→t6

t4時改變的條件是________________。

現進行如下研究:在773K時，分別將2molN2和6molH2充入一個固定容積為1L的密閉容器中，隨著反應的進行，氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應時間t的關系如表：

t/min	0	5	10	15	20	25	30
n(H2)/mol	6.00	4.50	3.60	3.30	3.03	3.00	3.00
n(NH3)/mol	0	1.00	1.60	1.80	1.98	2.00	2.00

（2）反應在0—10分鐘內以氮氣濃度變化表示的反應速率為___________，該溫度下，此反應的平衡常數K=____________。

（3）該溫度下，若向同容積的另一容器中投入的N2、H2、NH3的濃度分別為3mo/L、3mol/L、3mo/L/span>，則此時V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。

（4）由上表中的實驗數據計算得到“濃度一時間”的關系可用右圖中的曲線表示，表示c(N2)-t的曲線是______（填“甲”“乙”或“丙”）。在此溫度下，若起始充入4molN2和12 molH2，則反應剛達到平衡時，表示c(H2)-t的曲線上相應的點為_________。

Answer 1

【答案】D 減小壓強或增大容積體積 0.08mol/(L·min) （或0. 148或0. 15均可） > 乙 B

【解析】

（1）從化學平衡移動的角度進行分析；

（2）根據化學速率的表達式進行計算；利用三段式計算化學平衡；

（3）利用Qc與K之間的關系進行分析；

（4）利用影響化學速率的因素以及影響化學平衡移動的因素進行分析。

（1）根據圖像，t1－t2時間反應向逆反應方向進行，消耗NH3，t3－t4時間段，化學平衡不移動，t4－t5時間段，反應向逆反應方向進行，消耗NH3，因此氨氣的體積分數最小的時間段是t5－t6，故選項D正確；t4時刻，正逆反應速率都降低，可能降低溫度，也可能減小壓強，如果是降低溫度，該反應為放熱反應，平衡影響正反應方向進行，v正>v逆，不符合圖像，因此只能是減小壓強，

故答案為D；減小壓強或增大容器的體積；

（2）0－10min消耗H2的物質的量為(6.00－3.60)mol=2.40mol，根據反應方程式，消耗N2的物質的量為=0.8mol，依據反應速率的數學表達式，v(N2)= =0.08mol/(L·min)；容器的體積為1L，則N2、H2、NH3的平衡濃度分別是1mol·L－1、3mol·L－1、2mol·L－1，根據化學平衡常數的表達式，K=，

故答案為0.08mol/(L·min)；（或0. 148或0. 15均可）；

（3）利用Qc=<平衡向正反應方向進行，即v(正)>v(逆)，

故答案為>；

（4）開始通入N2、H2物質的量濃度分別是2mol·L－1、6mol·L－1，根據圖像，起點為2mol·L－1的點為乙曲線，則乙曲線表示c(N2)－t的曲線；根據上述分析，曲線甲表示c(H2)－t，在此溫度下，起始充入4molN2和12molH2，相當于在原來基礎上增大壓強，化學反應速率加快，達到平衡所用時間縮短，相當于在原來基礎上增大壓強，該反應的平衡向正反應方向進行，即比原平衡的2倍小，則應是B點，

故答案為乙；B。