Question

11．对于合成氨反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），恒温条件下，向某一2L的密闭容器中充入1molN₂和$\frac{5}{3}$molH₂，经10s达到平衡，平衡后压强为初始压强的$\frac{3}{4}$．则下列说法正确的是（　　）

• A． 若要提高N₂的转化率同时加快反应速率，可采取的措施有：缩小体积、充入N₂、降低温度
• B． 若该反应的平衡常数发生变化，平衡不一定移动
• C． 保持温度和压强不变，再向容器中充入2 molN₂，此时v_正=v_逆
• D． 10s 内，v（NH₃）=2mol/（L•s）

Answer 1

分析 经10s达到平衡，平衡后压强为初始压强的$\frac{3}{4}$，则
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始    1            $\frac{5}{3}$                  0
转化     n           3n                 2n
平衡 1-n        $\frac{5}{3}$-3n                2n
$\frac{1+\frac{5}{3}-2n}{1+\frac{5}{3}}$=$\frac{3}{4}$，解得n=$\frac{1}{3}$，
K=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）×{（\frac{1}{3}mol/L）}^{3}}$=9，
A．充入N₂速率加快但N₂的转化率降低，合成氨为放热反应，降低温度N₂的转化率升高但速率减慢；
B．K与温度有关；
C．原平衡时总物质的量为2mol，体积为2L，再向容器中充入2 molN₂，温度和压强不变时体积与物质的量成正比，则体积为4L，Qc=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{4L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol+2mol}{4L}）×{（\frac{1}{6}mol/L）}^{3}}$=9；
D．结合v=$\frac{△c}{△t}$计算．

解答 解：经10s达到平衡，平衡后压强为初始压强的$\frac{3}{4}$，则
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
开始    1            $\frac{5}{3}$                  0
转化     n           3n                 2n
平衡 1-n        $\frac{5}{3}$-3n                2n
$\frac{1+\frac{5}{3}-2n}{1+\frac{5}{3}}$=$\frac{3}{4}$，解得n=$\frac{1}{3}$，
K=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol}{2L}）×{（\frac{1}{3}mol/L）}^{3}}$=9，
A．恒温条件下，密闭容器中发生合成氨反应N_2（g）+3H_2（g）?2NH_3（g），若要提高N₂的转化率同时加快反应速率，可采取的措施为缩小体积，充入N₂速率加快但N₂的转化率降低，降低温度N₂的转化率升高但速率减慢，故A错误；
B．若该反应的平衡常数发生变化，温度发生变化，则平衡一定移动，故B错误；
C．原平衡时总物质的量为2mol，体积为2L，再向容器中充入2 molN₂，温度和压强不变时体积与物质的量成正比，则体积为4L，Qc=$\frac{{（\frac{\frac{2}{3}mol}{4L}）}^{2}}{（\frac{\frac{2}{3}mol+2mol}{4L}）×{（\frac{1}{6}mol/L）}^{3}}$=9=K，为平衡状态，则此时v_正=v_逆，故C正确；
D.10s内，氨气的平均反应速率v（NH₃）=$\frac{\frac{1}{3}mol/L}{\frac{1}{6}min}$=2mol/（L•min），故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K与Qc的计算、速率计算及平衡移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大．