Question

【題目】化學反應原理在科研和工農業(yè)生產中有廣泛應用。

（1）某化學興趣小組進行工業(yè)合成氨的模擬研究，反應的方程式為N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g） ΔH＜0。在1 L 密閉容器中加入0.1 mol N2和0.3 mol H2，實驗①、②、③中c（N2）隨時間（t）的變化如圖所示：

實驗②從初始到平衡的過程中，該反應的平均反應速率v（NH3）＝____________；與實驗①相比，實驗②和實驗③所改變的實驗條件分別為下列選項中的________、________（填字母編號）。

a．增大壓強 b．減小壓強

c．升高溫度 d．降低溫度

e．使用催化劑

（2）800 K時向下列起始體積相同的密閉容器中充入2 mol N2、3 mol H2，甲容器在反應過程中保持溫度壓強不變，乙容器保持溫度體積不變，丙容器是絕熱容器保持體積不變，三容器各自建立化學平衡。

①達到平衡時，平衡常數(shù)K甲________K乙________K丙（填“＞”“＜”或“＝”）。

②達到平衡時N2的濃度c（N2）甲________c（N2）乙，c（N2）乙________c（N2）丙（填“＞”“＜”或“＝”）。

③對甲、乙、丙三容器的描述，以下說法正確的是____________。

A．甲容器氣體密度不再變化時，說明此反應已達到平衡狀態(tài)

B．在乙中充入稀有氣體He，化學反應速率加快

C．丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態(tài)

D．向丙容器中充入氨氣，正向速率減小，逆向速率增大

Answer 1

【答案】（1）0.008 mol·L－1·min－1；e、b

（2）①＝；＞

②＞；＜

③A C

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)像可知，②在10min時達到平衡，此時氮氣的濃度變化為0.04mol/L，根據(jù)方程式或知，氨氣的濃度變化了0.08mol/L，根據(jù)v= 可知v（NH3）==0.008molL-1min-1，根據(jù)圖象可知②到達平衡的時間比①短，到達平衡時N2的濃度與①相同，化學平衡不移動，故②與①相比加了催化劑，故選e，①和③比較可知，③的速率比①小，平衡時氮氣的濃度高，即平衡逆向移動，故③升減小了壓強，故選b，

故答案為：0.008molL-1min-1；e、b；

（2）①甲乙容器溫度不變，平衡常數(shù)不變，丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，故K甲=K乙＞K丙。

故答案為：=，＞；

②甲容器在反應過程中保持壓強不變，故容器體積減小，氮氣的濃度增大；乙容器保持體積不變，隨著反應的進行，壓強減小；丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進行，故達到平衡時N2的濃度c（N2）甲＞c（N2）乙＜c（N2）丙。

故答案為：＞，＜；

③A．密度=m/V，總質量一定，甲容器為恒壓裝置，當氣體密度不再變化時，說明氣體總量不再發(fā)生變化，此反應已達到平衡狀態(tài)，故A正確。B．乙為恒容裝置，在乙中充入稀有氣體He，反應物濃度不變，化學反應速率不變，故B錯誤；C．丙容器絕熱，故丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態(tài)，故C正確； D．向丙容器中充入氨氣，正、逆反應速率均增大，故D錯誤。

故答案為：AC。