Question

2．在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃，△H＜0達到平衡后，只改變某一個條件時，反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示：回答下列問題：
（1）處于平衡狀態(tài)的時間段是ACDF（填選項）．
A．t₀～t₁　  B．t₁～t₂ 　C．t₂～t₃
D．t₃～t₄　  E．t₄～t₅　  F．t₅～t₆
（2）t₁、t₃、t₄時刻分別改變的一個條件是（填選項）．
A．增大壓強　B．減小壓強　C．升高溫度
D．降低溫度　E．加催化劑　F．充入氮氣
t₁時刻C；t₃時刻E；t₄時刻B．
（3）依據(jù)（2）中的結(jié)論，下列時間段中，氨的百分含量最高的是A（填選項）．
A．t₀～t₁　B．t₂～t₃　C．t₃～t₄　D．t₅～t₆
（4）一定條件下，合成氨反應(yīng)達到平衡時，測得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20%，則反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣體體積之比為5：6．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示結(jié)合v_正=v_逆，判斷是否處于平衡狀態(tài)；
（2）由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；t₃正逆反應(yīng)速率同等程度的增大；t₄時正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；
（3）由圖可知，t₁平衡逆向移動，t₃不移動，t₄平衡逆向移動，根據(jù)移動結(jié)果分析；
（4）設(shè)反應(yīng)前加入a mol N₂，b mol H₂，達平衡時生成2x mol NH₃，根據(jù)三段式和氨氣的體積分?jǐn)?shù)計算．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，t₀～t₁、t₂～t₃、t₃～t₄、t₅～t₆時間段內(nèi)，v_正、v_逆相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故答案為：ACDF；
（2）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積減小的反應(yīng)，則由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為升高溫度；
t₃正逆反應(yīng)速率同等程度的增大，改變條件應(yīng)為使用催化劑；
t₄時正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為減小壓強，
故答案為：C；E；B；
（3）由圖可知，t₁平衡逆向移動，t₃不移動，t₄平衡逆向移動，均使氨氣的含量減少，則t₀～t₁氨氣的含量最大，
故答案為：A；
（4）設(shè)反應(yīng)前加入a mol N₂，b mol H₂，達平衡時生成2x mol NH₃，
      N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始   a      b         0 
轉(zhuǎn)化   x      3x        2x
平衡  a-x     b-3x      2x
則反應(yīng)后氣體總的物質(zhì)的量=（a+b-2x）mol，$\frac{2x}{a+b-2x}$=0.2，解得：a+b=12x，故反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣體體積之比=$\frac{a+b-2x}{a+b}$=$\frac{12x-2x}{12x}$=$\frac{5}{6}$，
故答案為：5：6．

點評 本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率圖象分析，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及計算能力，把握反應(yīng)的特點及圖象分析是解答的關(guān)鍵，明確溫度、壓強、催化劑對反應(yīng)速率的影響即可解答，題目難度不大．