Question

一定条件下，向容器的体积为4L的密闭容器中通入1mol N₂和3mol H₂，发生反应：N2(g）+3H2(g）2NH3(g）△H＜0，达到平衡后。试回答下列问题：

（1）该条件下，反应的平衡常数表达式K=____________。 达到平衡后，若其它条不变，升高体系的温度，平衡常数K将       (填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）达到平衡后，在恒容条件下，向容器中通入氦气(He），氮气的转化率将_______(“增大”、“减小”或“不变”，下同）。 若再通入1mol N2和3mol H2，氮气的转化率将        。

（3）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                 

（4）三个相同的容器中各充入1molN2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可能是不同温度对反应的影响，且T2＞T1

b．图Ⅲ可能是不同压强对反应的影响，且p1＞p2

c．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能，1＞2

Answer

（1）c2(NH3）/c(N2）·c3(H2） 减小

（2）不变，增大

（3）N2+6e-+6H+=2NH3

（4）abc

【解析】

试题分析：（2）N2(g）+3H2(g）2NH3(g）的平衡常数表达式K=，正反应为放热反应，升高体系温度平衡逆向移动，平衡常数减小；

（2）达到平衡后，在恒容条件下，向容器中通入氦气(He），压强增大，但浓度不变，平衡不移动，氮气的转化率将不变， 若再通入1mol N2和3mol H2，平衡正向移动，氮气的转化率将增大；

（3）阴极发生还原反应，氮气在阴极获得电子，与电解质传导的H+结合生成氨气，阴极电极反应式为：N2+6e-+6H+=2NH3；

（4）a．升高温度反应速率加快，到达平衡时间缩短，故温度T2＞T1，正反应为放热反反应，升高温度平衡逆向移动，氨气体积分数应减小，图象与实际相符，故a正确；b．增大压强反应速率加快，故压强p2＞p1，但平衡正向移动，氨气体积分数增大，图象与实际相符，故b正确；c．催化剂不影响平衡移动，由图象可知1到达平衡时间过短，故催化剂性能1＞2，故c正确；故选abc。

考点：考查化学平衡的计算与影响因素、化学平衡图象、电解原理等。