Question

在一定條件下，合成塔中氮?dú)夂蜌錃獾钠鹗紳舛确謩e為a mol?L^-1和b mol?L^-1，反應(yīng)為：N₂+3H₂→2NH₃，氨氣的濃度隨時(shí)間變化如圖1所示．

（1）反應(yīng)到5min時(shí)，氫氣反應(yīng)速率______．
（2）在10min時(shí)采取的措施是______，A的平衡常數(shù)為_(kāi)_____，點(diǎn)A的平衡常數(shù)K______（填“＜”、“＞”或“=”）B點(diǎn)的平衡常數(shù)．
（3）若合成塔內(nèi)生成17g氨氣放出45.5kJ熱量，在圖2坐標(biāo)上畫(huà)出該合成氨反應(yīng)過(guò)程中能量隨時(shí)間的變化示意圖．
（4）-50°C時(shí)，液氨存在如下電離：2NH₃?NH₄⁺+NH^-₂，k=2×10^-2，液氨的電離達(dá)到平衡時(shí)，各微粒的濃度大小關(guān)系為_(kāi)_____，加入NH₄Cl固體，K______2×10^-12（填“＜”、“＞”或“=”）

Answer 1

【答案】分析：（1）由反應(yīng)速率為單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)計(jì)算氨氣的反應(yīng)速率，再利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率；
（2）由圖可知10min時(shí)氨氣的濃度瞬間減小，平衡常數(shù)為生成物濃度冪之比與反應(yīng)物濃度冪之比的比，溫度不變，則化學(xué)平衡K不變；
（3）生成17g氨氣放出46.6kJ熱量，即生成1molNH₃放出熱量46.6kJ，反應(yīng)物的能量高，生成物的能量低；
（4）電離的程度不大，由電離方程式可知，c（NH⁺₄）=c（NH^-₂），溫度不變，電離平衡常數(shù)不變．
解答：解：（1）5min時(shí)氨氣的濃度為4mol/L，則氨氣的反應(yīng)速率為=0.8mol?L^-1?min^-1，
由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，氫氣的反應(yīng)速率為0.8mol?L^-1?min^-1×=1.2mol?L^-1?min^-1，
故答案為：1.2mol?L^-1?min^-1；
（2）由圖可知10min時(shí)氨氣的濃度瞬間減小，則采取的措施為移去部分氨氣，
 由N₂+3H₂→2NH₃，
開(kāi)始a   b    0
轉(zhuǎn)化2    6    4
平衡a-2  b-6  4
則K=，
因A和B點(diǎn)的溫度相對(duì)，則化學(xué)平衡常數(shù)K相等，故答案為：移去部分氨氣；；=；
（3）由題意可知生成1molNH₃放出熱量46.6kJ，反應(yīng)物的能量高，生成物的能量低，如圖，
故答案為：；
（4）因電離的程度不大，由電離方程式可知，c（NH⁺₄）=c（NH^-₂），則c（NH₃）＞c（NH⁺₄）=c（NH^-₂），又溫度不變，電離平衡常數(shù)K不變，
故答案為：c（NH₃）＞c（NH⁺₄）=c（NH^-₂）；=．
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)、平衡常數(shù)、電離等知識(shí)，明確圖象及圖象的分析是解答本題的關(guān)鍵，難度較大．