Question

工业上合成氨的反应为：。

（1）在体积为的密闭容器中发生上述反应，其平衡常数与温度的关系如表：

	298	398	498
平衡常数

①试判断______（填写“＞”，“＝”或“＜”）。

②时，进行合成氨反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是______（填字母序号）。

A．混合气体的平均摩尔质量保持不变B．_正逆

C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变

（2）甲同学为了探究外界条件对反应的影响，以参加合成氨的反应，在、两种条件下分别达到平衡，测得的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题：

①条件下，的平均反应速率______。

②相对而言，可能改变的条件是______。

③在条件下，时刻将容器容积压缩至原来的，时刻重新建立平衡状态。则图甲中在时刻的变化曲线可能为______（填图甲中的字母序号）。

（3）乙同学向一恒温恒压容器中充入和，模拟合成氨的反应，图乙表示温度时平衡混合物中氨气的体积分数与总压强的关系图。若体系在下达到平衡。

①此时的平衡分压为______。（分压＝总压×物质的量分数）

②经计算可得此时的平衡常数______。（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字）

Answer

＞ AC 增大的浓度 B 9

【解析】

(1)在体积为的密闭容器中发生上述反应，其平衡常数与温度的关系如表：

298

398

498

平衡常数

①由于合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，化学平衡常数减小，所以＞，故本题答案为：＞；

②A．混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明气体物质的量不变，达到化学平衡状态，A正确；

B．不同物质的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比是平衡状态，B错误；

C．容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，达到化学平衡状态，C正确；

D．在密闭容器中反应，气体质量不变，体积不变，混合气体的密度始终保持不变，D错误；

故本题选：AC；

(2)①a条件下，的平均反应速率，故本题答案为：；

②a、b氢气起始浓度相同，b到达平衡的时间缩短，说明反应速率增大，平衡时氢气的浓度减小，说明平衡正向移动，所以改变的条件是增大的浓度，因此，本题正确答案是：增大的浓度；

③在a条件下t1时刻将容器体积压缩至原来的，t2时刻重新建立平衡状态，t1时刻变成2c1，t1~t2时刻的趋势逐渐减小，终点达到新的平衡时，浓度大于c1，所以只有曲线B符合，故本题答案为：B；

(3)①若体系在下达到平衡，相同温度下，气体的体积分数等于其物质的量分数，设平衡时n(NH3)为x mol，则：

平衡时氨气的体积分数= ，解得x=12。

氮气的分压==9MPa，故本题答案为：9；

②设平衡时n(NH3)为x mol，则：

平衡时氨气的体积分数= ，解得x=12。

氮气的分压==9MPa

氨气的分压==36MPa

氮气的分压=

此时的平衡常数，故本题答案为：。