Question

在3个温度、容积相同的1 L密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得一分钟后反应达到平衡时的有关数据如下[已知N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1]：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molN2、3molH2	2molNH3	4molNH3
NH3的浓度（mol•L^-1）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出akJ	吸收bkJ	吸收ckJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	a1=25%	α2	α3

（1）由以上数据，甲、乙、丙达平衡时， N₂的浓度大小关系为__________________，从反应开始到达到平衡，甲中以H₂表示的反应速率是__________。

（2）该温度下，丙中反应2NH₃N₂＋3H₂的平衡常数是__________。

（3）a＋b______92.4(填“<”、“>”或“＝”，下同)；α₁＋α₃______1。

（4）若要使甲重新达平衡后c(NH₃)/c(N₂)比值变小，其他条件可采用________。

A．使用催化剂

B．增大氮气浓度

C．升高温度

D．缩小容器体积

Answer

（1）甲＝乙<丙；0.75 mol/(L·min)

（2）34.17

（3）＝；<

（4）BC

【解析】

试题分析：（1）由以上数据，甲、乙是等效平衡，所以N2的浓度相等，丙是乙的2倍，则达平衡时，N2的浓度丙大于乙，从反应开始到达到平衡，甲中以H2表示的反应速率===0.75 mol/（L•min），故答案为：甲=乙＜丙；0.75 mol/（L•min）；

（2）已知甲中合成氨反应，则N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起始量（mol） 1 3 0

变化量（mol） 0.25 0.75 0.5

平衡量（mol） 0.75 2.25 0.5

该反应的平衡常数K==，又温度不变，则平衡常数不变，所以丙中反应2NH3⇌N2+3H2的平衡常数==34.17，故答案为：34.17；

（3）甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，故a+b=92.4；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1；故答案为：=；＜；

（4）A、使用催化剂，平衡不移动，平衡后比值不变，故错误；B、增大氮气浓度，所以平衡正向移动，但氮气浓度增大，则平衡后比值变小，故正确；C、升高温度平衡向逆反应方向移动，则平衡后比值变小，故正确；D、缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，平衡后比值增大，故错误；故选BC。

考点：考查了化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算的相关知识。