Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕�立是探究化學(xué)原理的重要方法．現(xiàn)有創(chuàng)設(shè)如下模型：
一定條件下，10L密閉容器中，反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃在t₀時刻達(dá)到平衡態(tài)，此時三種氣體均為1mol．
（1）計(jì)算出該溫度下的反應(yīng)平衡常數(shù)K=

 

．
（2）若維持溫度和壓強(qiáng)不變，t₁時刻向該容器中再通入一定量的氣體A，使平衡的變化如圖甲所示，若氣體A為N₂ 和H₂的混合氣，則A中二者的物質(zhì)的量之比為

 

．
（3）若維持溫度和容積不變，t₁時刻向該容器中再通入一定量N₂，平衡

 

移（填“正”，“逆”，“不”），理由是

 

．
（4）若維持溫度和壓強(qiáng)不變，t₁時刻向該容器中再通入3mol N₂，平衡

 

移（填“正”，“逆”，“不”），理由是

 

．請?jiān)趫D乙中畫出t₁時刻之后的圖象：

Answer 1

考點(diǎn)：用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式結(jié)合生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積計(jì)算得到；
（2）根據(jù)圖象發(fā)現(xiàn)加入A氣體，平衡移動回到原來的狀態(tài)，所以新的平衡與原平衡等效，又維持溫度和壓強(qiáng)不變，所以只要轉(zhuǎn)化到一邊成比例即可；
（3）維持溫度和容積不變，t₁時刻向該容器中再通入一定量N₂，平衡向正反應(yīng)方向移動，因?yàn)閏（N₂）增大，使v_正增大，v_正＞v_逆 （或c（N₂）增大使Qc＞K）；
（4）t₁時刻向該容器中再通入3mol N₂，維持溫度和壓強(qiáng)不變，則瞬間體積變成20L，根據(jù)Qc與K的關(guān)系判斷平衡的移動．

解答： 解：（1）一定條件下，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)為K=

c 2(NH 3)

c(N 2)c3(H 2)

=

( 1 10 ) 2

1 10 ×( 1 10 ) 3

=100，故答案為：100；
（2）根據(jù)圖象發(fā)現(xiàn)加入A氣體，平衡移動回到原來的狀態(tài)，所以新的平衡與原平衡等效，又維持溫度和壓強(qiáng)不變，所以只要轉(zhuǎn)化到一邊成比例即可，則
     N₂+3H₂?2NH₃
開始 1.5  2.5  0
轉(zhuǎn)化 0.5 1.5  1
平衡 1   1    1
所以原平衡開始時氮?dú)馀c氫氣之比為1.5：2.5=3：5，所以再按此比例通N₂ 和H₂的混合氣，新平衡就與原平衡等效，故答案為：3：5；
（3）維持溫度和容積不變，t₁時刻向該容器中再通入一定量N₂，平衡向正反應(yīng)方向移動，因?yàn)閏（N₂）增大，使v_正增大，v_正＞v_逆 （或c（N₂）增大使Qc＞K），
故答案為：正；c（N₂）增大，使v_正增大，v_正＞v_逆 （或c（N₂）增大使Qc＞K）；
（4）t₁時刻向該容器中再通入3mol N₂，維持溫度和壓強(qiáng)不變，則瞬間體積變成20L，所以Qc=

( 1 20 ) 2

4 20 ×( 1 20 ) 3

=100=K，所以平衡不移動，t₁時刻之后的圖象為
，故答案為：不；t₁時刻容積變?yōu)?0L，通過計(jì)算，此時Qc=100=K；．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素、等效平衡的應(yīng)用等，是對知識的綜合運(yùn)用，難度中等．