在一容积为4L的密闭容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2 (g)+3H2

在一容积为4L的密闭容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2 (g)+3H2 (g)
在一容积为4L的密闭容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2 (g)+3H2 (g)═2NH3 (g);△H<0,反应中NH3的物质的量浓度变化情况如图1:

(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v (NH3)为______mol/(L?min).
(2)该反应的化学平衡常数表达式K______,随温度升高,K值将______(填“增大”、“减小”“不变”).
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为______.
a.0.20mol/Lb.0.12mol/Lc.0.10mol/Ld.0.08mol/L
(4)在一定条件下,合成氨反应已达化学平衡状态的是______ (填序号).
A.3v(H2(正)=2v(NH3(逆) B.混合气体的密度保持不变
C.容器内压强保持不变D.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.单位时间内1mol N≡N键断裂的同时,有3mol H-H键生成
F.单位时间内生成了n mol N2的同时,减少了n mol NH3
(5)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,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”).
(6)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(此时NH3的浓度约为0.25mol/L),请在图1中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线.
(7)已知化学反应N2+3H2=2NH3 的能量变化如图2所示,
①1mol N 和3mol H 生成1mol NH3(g)是______能量的过程(填“吸收”或“释放”).
②[1/2]N2(g)+[3/2]H2(g)=NH3(g);△H=______;
③N2(g)和H2生成NH3(l)的热化学方程式为______.
以精致洞 1年前 已收到1个回答 举报

我拽 幼苗

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(1)由图可知到平衡时生成氨气为0.1mol/L,v(NH3)=[△C/△t]=[0.1mol/L/4min]=0.025 mol/(L.min)
故答案为:0.025 mol/(L.min).
(2)化学平衡常数K=
C2(NH3)
C (N2)C3(H2),已知N2 (g)+3H2 (g)═2NH3 (g)△H<0,升高温度平衡逆移,K减小;
故答案为:
C2(NH3)
C (N2)C3(H2),减小;
(3)该反应是可逆反应,所以反应物不能完全转化为生成物,所以氨气的浓度不可能为0.20mol/L;△H<0,所以该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低温度,平衡向正反应方向移动,所以氨气的浓度不可能为0.10mol/L,故选ac.
故答案为:ac;
(4)A.2v(H2(正)=3v(NH3(逆)是平衡状态,故错误;
B.容器中混合气体的密度保持不变不能作为判断的依据,因为容器的体积不变,气体的质量不变,无论是否达到平衡状态,气体的密度都不变,故错误;
C.反应前后的气体的计量数之和不相等,容器中气体的压强逐渐减小,当压强不变时,说明达到平衡状态,故正确;
D.反应前后的气体的计量数之和不相等,随反应进行,气体物质的量减少,质量不变,平均相对分子质量逐渐增大,平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡状态,故正确;
E.单位时间内1mol N≡N键断裂为正速率,同时,有3mol H-H键生成为逆速率,而且正逆速率之比等于计量数之比,是平衡状态,故正确;
F.单位时间内生成了n mol N2为逆速率,同时,减少了n mol NH3为逆速率,都是逆速率不能判断平衡状态,故错误;
故答案为:C、D、E;
(5)该反应是气体体积减小的反应,把容器的体积缩小一半,增大了反应体系的压强,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变.
故答案为;向正反应方向;不变.
(6)把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度,氨气的浓度变为0.20mol/L,平衡后浓度约为0.25mol/L,其第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线为
故答案为:
(7)①由图可以看出,1molN和3molH的总能量大于1mol NH3(g)的能量,则生成NH3(g)的过程为释放能量的过程,故答案为:释放;
②由图可以看出,[1/2]molN2(g)+[3/2]molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ,所以[1/2]N2(g)+[3/2]H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,
故答案为:(a-b)kJ/mol;
③由(2)可知[1/2]N2(g)+[3/2]H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,
而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,
所以有:[1/2]N2(g)+[3/2]H2(g)=NH3(l);△H=(a-b-c)kJ/mol,
即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);△H=2(a-b-c)kJ?mol-1
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)△H=2(a-b-c)kJ?mol-1

1年前

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