Question

在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______________________________。

(2)根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(H2)为__________________。

(3)判断该反应达到平衡状态的标志是________(填序号)。

①N2和NH3浓度相等　②NH3百分含量保持不变　③容器中气体的压强不变　④NH3的生成速率与H2的消耗速率相等　⑤容器中混合气体的密度保持不变

(4)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________。

①0.20 mol·L－1　②0.12 mol·L－1　③0.10 mol·L－1

④0.08 mol·L－1

(5)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0.25 mol·L－1)，请在上图中画出第5分钟末至达到新平衡时NH3浓度的变化曲线。

Answer 1

答案　(1)K＝

(2)0.037 5 mol·L－1·min－1   (3)②③   (4)①③

(5)如图所示

解析　(2)v(H2)＝v(NH3)＝×＝0.037 5 mol·L－1·min－1。(3)根据反应条件(恒容)和反应特点(全部是气体参与的非等体积反应)，密度不能作为平衡标志；达到平衡时，各反应物、生成物的浓度保持不变，并不是相等，也不一定符合系数之比，②、③能作为平衡时的标志。(4)升温，平衡左移，c(NH3)＜0.10 mol·L－1，④符合；降温，平衡右移，0.10 mol·L－1＜c(NH3)＜0.20 mol·L－1，②符合。(5)将体积缩小一半，NH3浓度瞬间变为原来的2倍(0.20  mol·L－1)，然后平衡右移，8分钟末接近0.25 mol·L－1。