Question

在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t℃	373	473	573	673	773
K	3.35×109	1.00×107	2.45×105	1.88×104	2.99×103

回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K=

 

．
（2）該反應(yīng)為

 

反應(yīng)（選填吸熱、放熱）．
（3）能判斷該反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（多選扣分）．
a．混合氣體中c（N₂）不變  
b． c（N₂）=c（H₂）=c（NH₃） 
c．v正（H₂）=v逆（NH₃）  
d．容器中壓強不變   
e．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比1：3：2 
f．單位時間消耗0.1moN₂同時消耗0.2mol NH₃
（4）為使該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是

 

．
a、及時分離出NH₃氣體         
b、適當升高溫度
c、增大H₂的濃度              
d、選擇高效的催化劑．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出計算表達式，用平衡生成物濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物濃度的冪次方乘積；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，溫度升高，平衡常數(shù)減小，則平衡逆向進行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）直接標志：①速率關(guān)系：正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，②反應(yīng)體系中各物質(zhì)的百分含量保持不變．
 間接標志：①混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間的改變而改變（m+n≠p+q）；②各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量不隨時間的改變而改變；③各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改變而改變；
（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度等方法，再結(jié)合平衡移動原理分析解答．

解答： 解：（1）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，平衡常數(shù)計算表達式為=

c 2(NH 3)

c 3(H 2)×c(N 2)

；故答案為：

c 2(NH 3)

c 3(H 2)×c(N 2)

；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，溫度升高，平衡常數(shù)減小，則平衡逆向進行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（3）平衡標志最根本的依據(jù)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變；
a、混合氣體中c（N₂）不變，則說明達平衡，故a符合；
b、c（N₂）=c（H₂）=c（NH₃），只能說明反應(yīng)某一時刻，不能說明反應(yīng)達到平衡，故b不符合；
c．速率之比等于系數(shù)之比，2VH₂（正）=3VNH₃（逆），說明氨氣的正反應(yīng)速率等于氨氣的逆反應(yīng)速率，反應(yīng)達到平衡，v正（H₂）=v逆（NH₃）不能說明反應(yīng)達到平衡，故c不符合；
d．溶器內(nèi)壓強保持不變，反應(yīng)前后氣體體積減小，壓強不變，說明平衡不變，故d符合；
e．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比1：3：2，只能說明反應(yīng)某一時刻，不能說明反應(yīng)達到平衡，故e不符合；
f．單位時間消耗0.1moN₂相當于生成0.2mol NH₃同時消耗0.2mol NH₃，說明氨氣的正反應(yīng)速率等于氨氣的逆反應(yīng)速率，反應(yīng)達到平衡，故f符合；
故答案為：a、d、f；
（4）a、及時分離出NH₃氣體平衡向右移動，但反應(yīng)速率減小，故錯誤；            
b、適當升高溫度反應(yīng)速率增大但平衡向逆反應(yīng)方向移動，故錯誤；
c、增大H₂的濃度反應(yīng)速率增大，且該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，故正確；                 
d、選擇高效的催化劑能增大反應(yīng)速率，但平衡不移動，故錯誤；
故選c．

點評：本題考查了平衡常數(shù)的計算應(yīng)用，影響因素的分析判斷，平衡標志的判斷，反應(yīng)速率的計算，題目難度中等．