Question

I.一密封体系中发生下列反应：N₂＋3H₂2NH₃ ΔH<0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图：

回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是___________、___________、___________。

（2）t₁、t₃、t₄时刻体系中分别是什么条件发生了变化：____________、___________、___________。

（3）下列各时间段时，氨的百分含量最高的是___________（填序号）。

A．t₀～t₁   B．t₂～t₃ C．t₃～t₄    D．t₅～t₆

II.830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）△H＜0。试回答下列问题：

（4）若起始时c（CO）=2 mol·L^-1，c（H₂O）=3 mol·L^-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=____________。

（5）在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol·L^-1，c（H₂O）=2mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.5mol·L^-1，则此时该反应是否达到平衡状态______（填“是”与“否”），此时v_（正）____v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer

t0～t1 t2～t4 t5～t6 升高温度 加催化剂 降低压强 A 1 否 大于

【解析】

（1）从平衡状态的本质特征分析，可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等；

（2）根据温度、催化剂以及压强对反应速率的影响分析，注意各时间段正逆反应速率的变化；

（3）随着反应的进行，生成的氨气逐渐增多，氨气的体积分数逐渐增大；

（4）根据三段式解题法，求出反应混合物各组分浓度的变化量、平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算平衡常数；

（5）计算常数的浓度商Qc、平衡常数，与平衡常数比较判断反应进行方向，据此解答。

（1）从平衡状态的本质特征分析，可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，时间处于t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6时，正逆反应速率相等，则说明反应达到平衡状态，

故答案为：t0～t1，t2～t4，t5～t6；

（2）t1时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由反应方程式△H<0可知，应为升高温度；t3时，正逆反应速率都增大并且相等，平衡不移动，应为加入催化剂的变化；t4时，正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由方程式计量数关系可知，应为减小压强的变化；

故答案为：升高温度；加催化剂；降低压强；

（3）随着反应的进行，生成的氨气逐渐增多，氨气的体积分数逐渐增大，反应进行到最大时间时，生成的氨气最多，氨的体积分数最高，由于t1～t2时间段和t4～t5时间段内，平衡都向逆反应方向移动，氨的百分含量都减小，所以应是t0～t1时间段中氨的百分含量最高，

故答案为：A；

（4）平衡时CO的转化率为60%，则CO的浓度变化量=2mol/L×60%=1.2mol/L，则：

故平衡常数，

故答案为：1；

（5）在相同温度下(850℃)，若起始时c(CO)=1mol⋅L−1，c(H2O)=2mol⋅L−1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol⋅L−1，则：

浓度商，故平衡向正反应进行，此时v(正)>v(逆)，

故答案为：否；大于。