已知合成氨的热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
已知合成氨的热化学方程式如下:N
2(g)+3H
2(g)⇌2NH
3(g)△H=-92.4kJ•mol
-1(1)合成氨反应达到平衡时,用H
2表示的正反应速率为υ
正(H
2),用NH
3表示的逆反应速率为υ
逆(NH
3),二者满足的关系式为______.
(2)请在图1中定性的表示H
2的逆反应速率与时间的关系,起始时,放入N
2和H
2,t
1达到平衡,t
2增大压强,t
3又达到平衡.
(3)当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N
2、H
2和NH
3的量),反应速率与时间的关系如上图2所示.图中t
4引起平衡移动的条件可能是______.其中表示平衡混合物中NH
3的含量最高的一段时间为
t3~t4
t3~t4
.
(4)温度为T℃时,将2a mol H
2和a mol N
2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N
2的转化率为50%,则反应的平衡常数为
[4
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ylxuwei
幼苗
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解题思路:(1)可逆反应达到平衡状态时,氢气的正反应速率与氨气的逆反应速率之比等于其计量数之比;
(2)t
1达到平衡,υ
正=υ
逆;t
2增大压强,υ
正、υ
逆都增大,但υ
正>υ
逆,平衡向正反应方向移动;t
3达到平衡,υ
正=υ
逆且大于原来平衡反应速率;
(3)t
4时正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,则改变的条件可能升高温度;t
2时正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,则改变的条件可能是增大压强;t
6时正逆反应速率同时增大,平衡不移动,改变的条件可能是加入催化剂;平衡越向正反应方向移动,则平衡混合物中氨气的含量越大;
(4)温度为T℃时,将2a mol H
2和a mol N
2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N
2的转化率为50%,平衡时c(N
2)=
amol×(1−50%)/0.5L]=amol/L,c(H2)=[2amol−3×amol×50%/0.5L]=amol/L,c(NH3)=[2×amol×50%/0.5L]=2amol/L,化学平衡常数K=.
(1)可逆反应达到平衡状态时,氢气的正反应速率与氨气的逆反应速率之比等于其计量数之比,所以二者的关系式为2υ正(H2)=3υ逆(NH3), 故答案为:2 υ正(H2)=3υ逆(NH3); (2)t1达到平衡,υ正=υ逆;t2增大压强,υ正、υ逆都增大,但υ正>υ逆,平衡向正反应方向移动;t3达到平衡,υ正=υ逆且大于原来平衡反应速率,所以其图象为,故答案为:; (3)t4时υ正、υ逆都增大都增大,且υ正<υ逆,平衡向逆反应方向移动,则改变的条件可能升高温度;t2时υ正、υ逆都增大,且υ正>υ逆,平衡向正反应方向移动,则改变的条件可能是增大压强;t6时υ正、υ逆都增大,平衡不移动,改变的条件可能是加入催化剂;平衡越向正反应方向移动,则平衡混合物中氨气的含量越大,所以平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间为t3~t4,故答案为:升高温度;t3~t4; (4)温度为T℃时,将2a mol H2和a mol N2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%,平衡时c(N2)= amol×(1−50%)/0.5L]=amol/L,c(H2)=[2amol−3×amol×50%/0.5L]=amol/L,c(NH3)=[2×amol×50%/0.5L]=2amol/L,化学平衡常数K= c2(NH3) c(N2).c3(H2)= (2a)2 a.(a)3=[4 a2,故答案为: 4 a2.
点评: 本题考点: 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用;化学平衡的影响因素. 考点点评: 本题考查了可逆反应中化学平衡常数的计算、外界条件对化学平衡的影响及反应速率的影响,根据化学平衡常数公式、温度及压强对平衡的影响即可解答,题目难度中等.
1年前
9
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