Question

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有重要作用
（1）在T℃時(shí)，將0.6molH₂和0.4molN₂置于容積為2 L的密閉容器中（壓強(qiáng)為mPa）發(fā)生反應(yīng)：3H₂+N₂?2NH₃△H＜0．若保持溫度不變，某興趣小組同學(xué)測得反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖所示：8 min內(nèi)分鐘NH₃的平均生成速率為

 

 mol?L^-1?min^-1．

（2）仍在T℃時(shí)，將0.6molH₂和0.4molN₂置于一容積可變的密閉容器中．
①下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（填序號）．
a．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為l：3：2
b．3v正（N₂）=v逆（H₂）
c．3v正（H₂）=2v逆（NH₃）
d．混合氣體的密度保持不變
e．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
②該條件下達(dá)到平衡時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)與題（1）條件下NH₃的體積分?jǐn)?shù)相比

 

（填“變大”“變小”或“不變”）．
③達(dá)到平衡后，改變某一條件使反應(yīng)速率發(fā)生了如圖所示的變化，改變的條件可能是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過程,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）在溫度和體積一定的條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為0.8×（0.4+0.6）mol=0.8mol，根據(jù)N₂+3H₂?2NH₃△n=2可知，生成的氨氣為0.2mol，再根據(jù)v=

△c

t

計(jì)算速率；
（2）①合成氨反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡時(shí)的特征即正逆反應(yīng)速率相等，組成不變等判斷；
②在①中是恒容條件，而本題是恒壓條件，根據(jù)合成氨反應(yīng)為體積減小的可以判斷；
③在圖2中逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，據(jù)此判斷．

解答： 解：（1）在溫度和體積一定的條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，所以平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為0.8×（0.4+0.6）mol=0.8mol，根據(jù)N₂+3H₂?2NH₃△n=2可知，生成的氨氣為0.2mol，再根據(jù)v=

△c

t

計(jì)算得速率為

0.2mol 2L

8min

=0.0125mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.0125；
（2）①合成氨反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡時(shí)的特征即正逆反應(yīng)速率相等，組成不變等判斷，
a．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比與起始量有關(guān)，與反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)無關(guān)，故a錯(cuò)誤；
b．3v_正（N₂）=v_逆（H₂），反應(yīng)速率等于計(jì)量數(shù)之比，說明正逆反應(yīng)速率相等，故b正確；
c．反應(yīng)處于平衡時(shí)，2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃），故c錯(cuò)誤；
d．反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變，體積變化，質(zhì)量守恒，所以混合氣體的密度保持不變時(shí)說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故d正確；
e．反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，物質(zhì)的量變小，所以當(dāng)容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化時(shí)，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故e正確；
故選bde；
②在①中是恒容條件，而本題是恒壓條件，達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng)比①中的大，而反應(yīng)是體積減小，根據(jù)平衡移動原理，可知①中的大，故答案為：變大；
③在圖2中逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，所以溫度和壓強(qiáng)都不變，因?yàn)闇囟群蛪簭?qiáng)都只能使正逆反應(yīng)速率都增大或都減小，所以改變的條件是只有增加反應(yīng)物濃度，容器體積增大，所以在增大反應(yīng)物濃度的同時(shí)生成物濃度減小，故選c．

點(diǎn)評：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等知識點(diǎn)，難度中等，有一定的綜合性．