Question

T℃時，在某容積恒為2L密閉容器中充入2molN₂、4molH₂，在催化劑輔助下發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H═-92.0kJ/mol．t₀時刻，建立平衡后，測得生成NH₃的量為2mol；從t₁時刻開始，改變反應的一個條件，體系中反應速率隨時間變化的情況，如圖所示．

試回答下列問題：
（1）T℃時，N₂的轉(zhuǎn)化率為：

 

，該反應的平衡常數(shù)K=

 

．
（2）T℃時，下列能證明該反應已經(jīng)建立平衡狀態(tài)的是：

 

．
A．體系總壓強不再改變
B．混合氣體顏色不再改變
C．H₂的質(zhì)量百分含量不再改變
D．c（N₂）與c（NH₃）的比值不再改變
（3）t₁時刻，改變的外界條件是

 

，平衡常數(shù)K（t₅～t₆）

 

 K（t₇～t₈）（填“＞、＜或=”，下同）．
（4）T℃時，建立平衡后，向容器中加入2molN₂和2molNH₃，則此時 v_正

 

 v_逆．

Answer 1

考點：化學反應速率變化曲線及其應用,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）轉(zhuǎn)化率為已轉(zhuǎn)化的反應物濃度與起始濃度的百分比；化學平衡常數(shù)為平衡時生成物濃度系數(shù)次冪與反應物濃度系數(shù)次冪乘積的比值；
（2）根據(jù)化學平衡狀態(tài)特征判斷；
（3）根據(jù)t₁時刻，正逆反應速率變化判斷；溫度相同，化學平衡常數(shù)相同；
（4）根據(jù)濃度商和化學平衡常數(shù)比較，判斷化學平衡移動方向．

解答： 解：（1）某容積恒為2L密閉容器中充入2molN₂、4molH₂，則二者起始濃度分別為1mol/L、2mol/L，由于生成NH₃的量為2mol，平衡時濃度為1mol/L，即N₂和lH₂轉(zhuǎn)化的濃度分別為：1mol/L×

1

2

=0.5mol/L、1mol/L×

3

2

=1.5mol/L，平衡時濃度分別為：1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L、2mol/L-1.5mol/L=0.5mol/L，則N₂的轉(zhuǎn)化率為：

0.5mol/L

1mol/L

×100%=50%；化學平衡常數(shù)為：

(1mol/L)2

(0.5mol/L)?(0.5mol/L)3

=16，
故答案為：50%；16；
（2）A．反應前后氣體體積不同，即化學平衡移動時，氣體壓強發(fā)生變化，當壓強不變時，化學平衡不再移動，達到化學平衡狀態(tài)，故A正確；
B．該反應中氣體均無色，不論是否達到化學平衡狀態(tài)，顏色均不變，故B錯誤；
C．H₂的質(zhì)量百分含量不再改變，化學平衡不再移動，達到化學平衡狀態(tài)，故C正確；
D．c（N₂）與c（NH₃）的比值，隨化學平衡移動而變化，比值不變時，達到化學平衡狀態(tài)，故D正確；
故選ACD；
（3））t₁時刻到）t₂時刻，化學平衡向逆反應方向移動，且正逆反應速率均增大，不難判斷改變的條件為升高溫度；t₅～t₆，平衡不發(fā)生移動，則溫度不變，則化學平衡常數(shù)不變，故答案為：升溫；=
（4）T℃時，向容器中加入2molN₂和2molNH₃，則N₂和NH₃濃度分別為：0.5mol/L+

2mol

2L

=1.5mol/L、1mol/L+

2mol

2L

=2mol/L，濃度商為：

(2mol/L)2

1.5mol/L?(0.5mol/L)3

=21.3＞16，化學平衡向逆反應方向移動，故v_正＜v_逆，故答案為：＜．

點評：本題考查化學平衡狀態(tài)判斷、化學平衡移動、平衡轉(zhuǎn)化率和化學平衡常數(shù)，難度不大，能夠熟練掌握化學平衡常數(shù)的應用．