【題目】在一密閉容器中發(fā)生反應N2+3H22NH3,達到平衡后,只改變某一個條件時,反應速率與反應時間的關系如圖所示:

回答下列問題:

(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是__________(填選項)。

A.t0t1    B.t1t2    C.t2t3

D.t3t4    E.t4t5    F.t5t6

(2) t1t3、t4時刻分別改變的一個條件是(填選項)。

A.增大壓強 B.減小壓強 C.升高溫度

D.降低溫度 E.加催化劑 F.充入氮氣

t1時刻__________;t3時刻__________;t4時刻__________。

(3)依據(jù)(2)中的結論,下列時間段中,氨的百分含量最高的是______(填選項)。

A.t0~t1  B.t2~t3  C.t3t4  D.t5t6

(4)如果在t6時刻,從反應體系中分離出部分氨,t7時刻反應達到平衡狀態(tài),請在圖中畫出反應速率的變化曲線。_______

(5)一定條件下,合成氨反應達到平衡時,測得混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為20%,則反應后與反應前的混合氣體體積之比為_________。

【答案】 ACDF C E B A 5∶6

【解析】(1)根據(jù)圖示可知,t0t1、t2t3、t3t4、t5t6時間段內,v(正) =v(逆),反應處于平衡狀態(tài),選A、C、D、F;(2)t1時,v(正)、v(逆)同時增大,且v(逆)增大得更快,平衡向逆反應方向移動,所以t1時改變的條件是升溫。t3時,v(正)、v(逆)同時增大且增大量相同,平衡不移動,所以t3時改變的條件是加催化劑。t4時,v(正)、v(逆)同時減小,但平衡向逆反應方向移動,所以t4時改變的條件是減小壓強;(3)根據(jù)圖示知,t1~t2、t4~t5時間段內平衡均向逆反應方向移動,NH3的含量均比t0~t1時間段的低,所以t0~t1時間段內NH3的百分含量最大;(4)t6時刻分離出NH3,v(逆)馬上減小,而v(正)逐漸減小,在t7時刻二者相等,反應重新達平衡,據(jù)此可畫出反應速率的變化曲線;(5)設反應前加入a mol N2,b mol H2,達平衡時生成2x mol NH3,則反應后氣體總的物質的量=(a+b-2x)mol, =0.2,解得:a+b=12x,故反應后與反應前的混合氣體體積之比==5:6。

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0

20

40

60

80

100

c(N2O4)

0.100

c1

0.050

c3

a

b

c(NO2)

0.000

0.060

c2

0.120

0.120

0.120

試填空:

(1)該反應的化學方程式為N2O42NO2 ,達到平衡時,四氧化二氮的轉化率為__________%,表中c2________c3、a______b(填“>”、“<”或“=”)。

(2) 20 s時四氧化二氮的濃度c1________mol/L,在0 s~20 s時間段內,四氧化二氮的平均反應速率為________mol/(L·s)。

(3)若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),二氧化氮的起始濃度是________mol/L。

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