Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理是：

N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)   △H=-92.4KJ/mol，

（1）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得数据如下表：

	不同时间各物质的物质的量/mol
0min	1min	2min	3min	4min
N2	1.50	n1	1.20	n3	1.00
H2	4.50	4.20	3.60	n4	3.00
NH3	0.00	0.20	n2	1.00	1.00

根据表中数据计算：

①0 min～1 min内N₂的平均反应速率为_____________

②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)

③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂、NH₃各1mol，化学平衡向___________(填“正向”、“逆向”或“不移动”)，该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)

④能表明该反应达到平衡状态的是__________(选填序号)

A．N₂的转化率等于NH₃的产率

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．v(N₂)与v(H₂)的比值不变

D．混合气体的密度不变

（2）室温下向10mL0.3mol/LNaOH溶液中加入0.3mol/L的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图，下列说法正确的是__________。

A．a点所示溶液中c(Na⁺)>c(A^—)>c(H⁺)>c(HA)

B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

C．b点所示溶液中c(A^-)>c(HA)

D．pH=7时，c(Na⁺)= c(A^-)+ c(HA)

E．b点所示溶液中c(HA)+c(A^-)=0.2mol/L

Answer

（1）① 0.05mol/(L·min)(2分)

②0.15 (2分) ③正向(1分) 不变(1分) ④B(1分)

（2）C、 E（2分）

【解析】

试题分析：（1）①0～1小时内生成了0.2mol氨气，根据反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可知反应消耗了氮气的物质的量为：n(N2)=1/2n(NH3)=1/2×0.2mol=0.1mol，0 min～1 min内N2的平均反应速率为：V(N2)=0.1mol÷2L÷1min==0.05mol/（L•min）；②化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，此温度下该反应的化学平衡常数K=0.15L2/mol2；③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol，Qc=，所以反应正向进行；化学平衡常数只与温度有关，由于温度不变，所以该反应的平衡常数k不变；④A．在任何时刻都存在N2的转化率等于NH3的产率，故不能判断反应是否处于平衡状态，错误；B．由于反应混合物都是气体，气体的质量不变，若反应未达到平衡，气体的物质的量会发生变化，气体平均相对分子质量改变，故若存在气体的混合气体的平均相对分子质量不变，则反应处于平衡状态，正确； C．v(N2)与v(H2)的比值等于加入的两种物质的物质的量的比，等于方程式中这两种物质的物质的量的比较，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，错误；D．由于反应在恒容密闭容器中进行，气体的质量不变，因此在任何时刻混合气体的密度都不变，故不能据此判断反应是否处于平衡状态，错误；（2）室温下向10mL0.3mol/LNaOH溶液中加入0.3mol/L的一元酸HA溶液，会发生反应：NaOH+HA=NaA+H2O，n(NaOH)=0.03mol，A．a点时酸碱恰好中和，溶液pH=8.7，说明HA为弱酸，NaA溶液水解呈碱性，A-水解消耗水电离产生的H+产生HA，当最终达到平衡时，溶液中c(OH-)>c(H+)，c(HA)，水解产生的酸分子的浓度大于水电离产生的H+的浓度，c(HA)> c(H+)，错误；B．a点A-水解，促进水的电离，b点时HA过量，溶液呈酸性，HA电离出H+ ，抑制水的电离，所以水的电离产生a>b，错误；C．b点HA过量一倍，溶液存在NaA和HA，溶液呈酸性，说明HA电离程度大于A-水解程度，则存在c(A-)＞c(HA)，正确；D．pH=7时，c(H+)= c(OH-)，由电荷守恒可知c(Na+)+ c(H+)= c(A-)+ c(OH-)，则c(Na+)= c(A-)，错误；E．b点所示溶液是NaA与HA按1:1混合的混合，根据物料守恒可知c(HA)+c(A-)=(0.3mol/L×20mL)÷30mL=0.2mol/L，正确。

考点：考查化学反应速率、化学平衡常数的计算、化学平衡常数的应用及溶液中离子浓度大小比较的知识。