Question

【題目】化學反應原理在科研和工農業生產中有廣泛應用。

（1）某化學興趣小組進行工業合成氨的模擬研究，反應的方程式為N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H＜0。在1L蜜閉容器中加入0.1molN2和0.3molH2，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）800K時向下列起始體積相同的密閉容器中充入2molN2、3molH2，甲容器在反應過程中保持壓強不變，乙容器保持體積不變，丙是絕熱容器，三容器各自建立化學平衡。

①達到平衡時，平衡常數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．乙容器氣體密度不再變化時，說明此反應已達到平衡狀態

B．在甲中充入稀有氣體He，化學反應速率加快

C．向甲容器中充入氨氣，正向速率減小，逆向速率增大

D．丙容器溫度不再變化時說明已達到平衡狀態

Answer 1

【答案】0.008molL-1min-1 ec = ＞ ＞ ＜ CD

【解析】

（1）根據計算反應速率，根據圖象可知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，①和③比較可知，③的速率比①大，平衡時氮氣的濃度高，即平衡逆向移動，故③升高了溫度；
（2）①甲乙容器溫度不變，平衡常數不變，丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進行，平衡常數減小；
②乙容器保持體積不變，隨著反應的進行，壓強減小，甲容器在反應過程中保持壓強不變，故甲對于乙來說，相當于增大壓強，平衡正向移動；丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向進行；
③運用化學平衡標志解答。

(1)根據像可知，②在10min時達到平衡，此時氮氣的濃度變化為0.04mol/L，根據方程式或知，氨氣的濃度變化了0.08mol/L，則：；

根據圖象可知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e正確；①和③比較可知，③的速率比①大，平衡時氮氣的濃度高，即平衡逆向移動，反應為放熱反應，故③升溫平衡逆向進行，故c正確，故答案為：0.008molL-1min-1；ec；

(2)①甲乙容器溫度不變,平衡常數不變,丙容器絕熱,溫度升高平衡逆向進行,平衡常數減小,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.氣體的總質量一定，體積一定，故乙容器氣體密度不再變化時，不能說明此反應已達到平衡狀態，故A錯誤；

B.在甲中充入稀有氣體He，體積增大，原體系的壓強減小，化學反應速率減慢，故B錯誤；

C.向甲容器中充入氨氣，體積增大，氫氣和氮氣的濃度減小，氨氣的濃度增大，故正向速率減小，逆向速率增大，故C正確；

D.丙容器絕熱，故丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態，故D正確；

故答案為CD。