Question

（16分）一定条件下，在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 molN₂和1.2 molH₂，发生反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H<0；

（1）当进行到第4分钟时达到平衡，生成NH₃为0.4 mol，则从开始到达平衡时NH₃的平均速率v(NH₃)＝_____________（注明单位）。

（2）该条件下，反应的平衡常数表达式K ＝   ______  ，若降低温度，K值将_____（填“增大”“减小”“不变”）

（3）达到平衡后，若其它条件不变，把容器体积缩小一半，平衡将_____移动（“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）.

（4）在三个相同的容器中各充入1 molN₂和3molH₂，在不同条件下分别达到平衡，氨的体积分数随时间变化如图。下列说法正确的是   。

a．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P₂＞P₁

b．图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂

c．图Ⅲ可能是同温同压下，催化剂性能，1＞2

（5）常压下，把H₂和用氦气(He)稀释的N₂分别通入一个加热到570℃的电解池装置，H₂和N₂便可在电极上合成氨，装置中所用的电解质（图中黑细点）能传导H⁺，则阴极的电极反应式为____________________。

Answer

（1）0.025 mol/(L·min)（3分）

（2）（3分） ；增大（2分）

（3）向正反应方向（2分）；

（4）C（3分）；

（5）N2 ＋6e－ ＋6H＋＝2NH3 （3分）

【解析】

试题分析：（1）根据条件有：v(NH3)=0.4mol÷4L÷4min=0.025 mol/(L·min)。

（2）反应的平衡常数表达式K ＝c2(NH3)/c3(H2)·c(N2)，反应是放热反应，温度降低平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。

（3）把容器体积缩小一半，相当于增大压强，平衡将正反应方向移动。

（4）图Ⅰ如果是不同压强对反应的影响，增大压强平衡向正反应方向移动NH3的质量分数增大，故P1＞P2，图中是P2＞P1，不一致，a错；b．图Ⅱ如果是不同温度对反应的影响，升高温度平衡向逆向移动，NH3的质量分数减小，与图像不符，b错；催化剂不能使平衡发生移动，催化剂1反应较快，故催化性能较好，c对。

（5）在阴极反应的物质得到电子化合价降低，H2和N2反应合成氨，故是N2中的氮元素化合价降低，所以阴极反应的是N2，反应后生成了NH3，则电极反应为：N2 ＋6e－ ＋6H＋＝2NH3

考点：化学反应速率的计算、化学平衡的移动、化学平衡常数、电极反应的书写。