Question

3．若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂在一定條件下發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2ΝΗ₃（g）△H=-92.4kJ/mol
①該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
②若在5分鐘時反應達到平衡，此時測得NH₃的物質的量為 0.2mol．則前5分鐘的平均反應速率v（N₂）=0.01mol/（L•min）．
③根據(jù)溫度對化學平衡的影響規(guī)律可知，對于該反應，溫度越高，其平衡常數(shù)的值越�。�
④能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是ad（填字母）．
a．容器內(nèi)的密度保持不變                 b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．v正（N₂）=2v逆（NH₃）               d．混合氣體中c（NH₃）不變．

Answer 1

分析 ①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；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NH₃），再根據(jù)反應速率之比等于系數(shù)之比計算v（N₂）；
③反應是放熱反應，升高溫度后平衡逆向進行，平衡常數(shù)減��；
④根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)．

解答 解：①該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②5min達平衡，△c（NH₃）=0.1mol/L，所以v（NH₃）=$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/（L•min），根據(jù)反應速率之比等于系數(shù)之比，則v（N₂）=$\frac{1}{2}$×0.02mol/（L•min）=0.01mol/（L•min），
故答案為：0.01mol/（L•min）；
③該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)K減小，溫度越高，K越小，故答案為：��；
④a．容器的體積、氣體的質量始終不變，則容器內(nèi)的密度保持不變，不能判斷平衡，故a錯誤；
b．該反應為反應前后體積不等的反應，則容器內(nèi)壓強保持不變，能判斷達到平衡，故b正確；
c．υ_正（N₂）=2υ_逆（NH₃），正、逆反應速率不等，不能判斷平衡，故c錯誤；
d．混合氣體中 c（NH₃）不變，為平衡的特征，能判斷達到平衡，故d正確；
故選ad．

點評 本題考查較綜合，涉及化學反應速率計算、化學平衡常數(shù)、化學平衡的判定等，注意化學平衡判定選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)，題目難度中等．