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，t₀時刻，建立平衡后N₂的轉化率為：

 

，該反應的平衡常數(shù)K=

 

．
（2）t₁時刻，改變的外界條件是

 

．
（3）t₄時刻，改變的外界條件是

 

，
（3）平衡常數(shù)K（t₅～t₆）

 

 K（t₇～t₈）（填“＞、＜或=”，下同）．分析原因是

 

．
（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：化學反應速率與化學平衡圖象的綜合應用

專題：化學平衡專題

分析：（1）轉化率為已轉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)t₁時刻，正逆反應速率變化判斷；
（3）根據(jù)t₄時刻，正逆反應速率變化判斷；
（4）溫度相同，化學平衡常數(shù)相同；
（5）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的轉化率為：

0.5mol/L

1mol/L

=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）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；故答案為：升高溫度；
（3）t₄時刻，正逆反應速率都減小，并且平衡向逆向移動，所以改變的條件為減小壓強，故答案為：減小壓強；
（4）t₅～t₆，平衡不發(fā)生移動，t₆～t₇則僅正反應速率增大，則增大反應物濃度，溫度沒變，t₇～t₈，平衡不發(fā)生移動，溫度也沒變，所以化學平衡常數(shù)不變，
故答案為：=；t₆時刻改變的條件是增大反應物的濃度，溫度沒有改變；
（5）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．