Question

（12分）在一容积为2 L的密闭容器中，加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定条件下发生反应：N₂(g)＋3H₂(g)  2NH₃(g)　ΔH＜0 。反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：

（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，氢气的平均反应速率v(H₂)为______________。

（2）该反应达到平衡时N₂的转化率_________________。

（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为____________。(填序号)

a．0.20 mol·L^－1 b．0.12 mol·L^{－1 c}．0.10 mol·L^－1  d．0.08 mol·L^－1

（4）请写出该反应的平衡常数表达式_________，若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁   K₂（填“＞”、“="”" 或 “＜” ）。

（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH₃的浓度约为0.25 mol·L^－1)，请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH₃浓度的变化曲线。

Answer

（1）0.0375 mol·L－1·min－1

（2）50%

（3）a、c

（4） >

（5）

【解析】

试题分析：（1）根据v（H2）= c（NH3）进行计算，v（H2）= c（NH3）==0.0375 mol·L－1·min－1

（2）根据氨气的浓度求出生成氨气的物质的量为0.2mol，则反应的氮气为0.1mol，转化率为50%；

（3）该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，温度改变平衡一定发生移动，则NH3的物质的量浓度不可能为0.1mol/L，故答案为：a、c；

（4）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，；因为该反应是放热反应，温度越高，K值越小，K1>K2。

（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，氨气的浓度为原来的一倍，压强增大平衡向正方向移动，氨气的浓度逐渐增大，到8min时达到平衡，浓度约为0.25mol/L，如图

考点：化学平衡常数的含义；反应速率的定量表示方法；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断。