Question

【题目】在一定条件下，将和置于一容积为2L的密闭容器中发生反应：，反应过程中、和的物质的量变化如下图：

（1）该反应化学平衡常数K的表达式为________。随着温度升高，平衡常数________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。计算的平均反应速率________。

（2）下列说法不能表明该反应达到平衡状态的是________。

a.容器内的压强不再变化 b.容器内气体的密度不再变化

c. d.3mol H-H键断裂的同时，有6mol N-H键生成

（3）0-10min、10-20min两个时间段内，的平均反应速率之比为________。在第10min可能改变的条件是__________________________________________。

（4）反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是__________________________________________________.为使反应速率减小，且平衡向正反应方向移动，可采取的措施是________。

a.增大容器的体积 b.降低温度 c.使用催化剂

（5）在图中画出25min-40min时间段内的物质的量的变化图像（画在上图中）。__________________

Answer 1

【答案】 减小 0.0025mol/(Lmin) bcd 1：2 加入催化剂 减小氨气物质的量（或液化分离部分氨气等） b

【解析】

（1）根据平衡常数的定义及影响因素作答；结合公式求解平均反应速率；

（2）反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，可以及由此衍生的一些量也不发生变化，由此进行判断；

（3）根据化学反应速率的定义式及化学反应速率与化学平衡的影响因素综合分析；

（4）根据化学反应速率与化学平衡的影响因素综合分析；

（5）

（1）对于反应，其平衡常数；该反应为放热反应，因此升高温度，平衡常数减小；内从0.4mol降低到0.35mol，则平均反应速率 =0.0025mol/(Lmin)；

（2）a. 一容积为2L的密闭容器中发生反应，则容器内的压强不再变化，说明反应达到动态平衡，a项正确；

b. 反应中气体的总质量恒定不变，容器的体积不变，因此容器内气体的密度始终保持不变，则容器内气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，b项错误；

c. 不能说明v(正)与v(逆)的关系，因此不能作为判断平衡状态的标志，c项错误；

d. 3mol H-H键断裂与6mol N-H键生成均代表正反应方向的速率，不能说明v(正)与v(逆)的关系，因此不能作为判断平衡状态的标志，d项错误；

故答案为：bcd；

（3）内从0.4mol降低到0.35mol，则平均反应速率 =0.0025mol/(Lmin)；内从0.35mol降低到0.25mol，则平均反应速率 =0.005mol/(Lmin)，则两者的速率之比为0.0025mol/(Lmin)：0.005mol/(Lmin)=1:2，；根据图像可知，10min时，瞬间各物质的浓度均为变化，但10min后各物质反应的速率均增加，则在第10min可能改变的条件是加入了催化剂，故答案为：1:2；加入催化剂；

（4）反应进行至25min时，曲线上NH3瞬间减小，则可能发生的改变是：减小氨气物质的量（或液化分离部分氨气等）；为气体分子数减小的放热反应，则

a. 增大容器的体积，相当于减小体系压强，则反应速率减小，但平衡向逆反应方向移动，与题意不符，a项错误；

b. 降低温度，化学反应速率会减小，同时平衡会向正反应方向移动，符合题意，b项正确；

c.使用催化剂，化学反应速率会增大，且平衡不移动，不符合题意，c项错误；

故选b；

（5）因反应进行至25min时，减小了氨气的物质的量，则瞬间N2的物质的量不变，又平衡向正向移动，故N2在反应过程中会减小，25min -40min阶段，其减小量与氢气的减小量之比等于化学计量数之比，故=1:3，图中=0.15mol-0.075mol=0.075mol，故==0.025mol，反应到40min时，N2的物质的量减小到0.25mol-0.025mol=0.225mol，故的物质的量的变化图像如图：。