Question

【題目】在一定條件下，將和置于一容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)過程中、和的物質(zhì)的量變化如下圖：

（1）該反應(yīng)化學平衡常數(shù)K的表達式為________。隨著溫度升高，平衡常數(shù)________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。計算的平均反應(yīng)速率________。

（2）下列說法不能表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________。

a.容器內(nèi)的壓強不再變化 b.容器內(nèi)氣體的密度不再變化

c. d.3mol H-H鍵斷裂的同時，有6mol N-H鍵生成

（3）0-10min、10-20min兩個時間段內(nèi)，的平均反應(yīng)速率之比為________。在第10min可能改變的條件是__________________________________________。

（4）反應(yīng)進行至25min時，曲線發(fā)生變化的原因是__________________________________________________.為使反應(yīng)速率減小，且平衡向正反應(yīng)方向移動，可采取的措施是________。

a.增大容器的體積 b.降低溫度 c.使用催化劑

（5）在圖中畫出25min-40min時間段內(nèi)的物質(zhì)的量的變化圖像（畫在上圖中）。__________________

Answer 1

【答案】 減小 0.0025mol/(Lmin) bcd 1：2 加入催化劑 減小氨氣物質(zhì)的量（或液化分離部分氨氣等） b

【解析】

（1）根據(jù)平衡常數(shù)的定義及影響因素作答；結(jié)合公式求解平均反應(yīng)速率；

（2）反應(yīng)到達平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進行判斷；

（3）根據(jù)化學反應(yīng)速率的定義式及化學反應(yīng)速率與化學平衡的影響因素綜合分析；

（4）根據(jù)化學反應(yīng)速率與化學平衡的影響因素綜合分析；

（5）

（1）對于反應(yīng)，其平衡常數(shù)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此升高溫度，平衡常數(shù)減��；內(nèi)從0.4mol降低到0.35mol，則平均反應(yīng)速率 =0.0025mol/(Lmin)；

（2）a. 一容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，則容器內(nèi)的壓強不再變化，說明反應(yīng)達到動態(tài)平衡，a項正確；

b. 反應(yīng)中氣體的總質(zhì)量恒定不變，容器的體積不變，因此容器內(nèi)氣體的密度始終保持不變，則容器內(nèi)氣體的密度不再變化不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，b項錯誤；

c. 不能說明v(正)與v(逆)的關(guān)系，因此不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志，c項錯誤；

d. 3mol H-H鍵斷裂與6mol N-H鍵生成均代表正反應(yīng)方向的速率，不能說明v(正)與v(逆)的關(guān)系，因此不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志，d項錯誤；

故答案為：bcd；

（3）內(nèi)從0.4mol降低到0.35mol，則平均反應(yīng)速率 =0.0025mol/(Lmin)；內(nèi)從0.35mol降低到0.25mol，則平均反應(yīng)速率 =0.005mol/(Lmin)，則兩者的速率之比為0.0025mol/(Lmin)：0.005mol/(Lmin)=1:2，；根據(jù)圖像可知，10min時，瞬間各物質(zhì)的濃度均為變化，但10min后各物質(zhì)反應(yīng)的速率均增加，則在第10min可能改變的條件是加入了催化劑，故答案為：1:2；加入催化劑；

（4）反應(yīng)進行至25min時，曲線上NH3瞬間減小，則可能發(fā)生的改變是：減小氨氣物質(zhì)的量（或液化分離部分氨氣等）；為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，則

a. 增大容器的體積，相當于減小體系壓強，則反應(yīng)速率減小，但平衡向逆反應(yīng)方向移動，與題意不符，a項錯誤；

b. 降低溫度，化學反應(yīng)速率會減小，同時平衡會向正反應(yīng)方向移動，符合題意，b項正確；

c.使用催化劑，化學反應(yīng)速率會增大，且平衡不移動，不符合題意，c項錯誤；

故選b；

（5）因反應(yīng)進行至25min時，減小了氨氣的物質(zhì)的量，則瞬間N2的物質(zhì)的量不變，又平衡向正向移動，故N2在反應(yīng)過程中會減小，25min -40min階段，其減小量與氫氣的減小量之比等于化學計量數(shù)之比，故=1:3，圖中=0.15mol-0.075mol=0.075mol，故==0.025mol，反應(yīng)到40min時，N2的物質(zhì)的量減小到0.25mol-0.025mol=0.225mol，故的物質(zhì)的量的變化圖像如圖：。