Question

在一容积为2 L的密闭容器内为加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＜0反应中NH₃的物质的量浓度的变化的情况如图所示：

（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率υ(NH₃)＝___________ mol·L^－1·min^－1。

（2）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若改变反应温度，则NH₃的物质的量浓度不可能为____________(填字母序号)。

A．0.20 mol·L^－1      B．0.12 mol·L^－1

C．0.10 mol·L^－1      D．0.08 mol·L^－1

（3）该反应平衡常数K＝____________。

（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)，化学平衡常数____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡(设此时NH₃的浓度为0.25 mol·L^－1)。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH₃浓度的变化曲线。

Answer

（1）0.025（2）AC（3）59.26（4）向正反应方向、不变

（5）

【解析】

试题解析：（1）由图可知，4min达平衡，△c（NH3）=0.1mol/L，v（NH3）==0.025mol/（L•min）；

（2）△H＜0，该反应为放热反应，升高温度逆向移动，其浓度减小，降低温度，正向移动，浓度增大，但反应物不能完全反应，所以0＜c（NH3）＜0.2mol/L，即NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L，但是，改变温度平衡一定移动，NH3的物质的量浓度也不可能为0.1mol/L，答案选AC；

（3） N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

起始浓度（mol/L）0.1 0.3 0

转化浓度（mol/L）0.05 0.15 0.1

平衡浓度（mol/L）0.05 0.15 0.1

平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则K===59.26；由N2（g）+3H2（g）2NH3（g）可知，生成氨气0.2mol时参加反应的氢气为0.3mol，所以氢气的转化率为×100%=50%；

（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若只把容器的体积缩小一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数只与温度有关系，温度不变，平衡常数不变；

（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大，平衡正向移动，氨气的浓度增大，在第8分钟末达到新的平衡时NH3的浓度约为0.25mol•L-1，则图像为：

。

考点：考查化学平衡的计算、外界条件对平衡状态的影响