Question

（16分）氨的合成原理為：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ；△H=" —92.4" KJ·mol^—1�，F(xiàn)在500℃、20 MPa時，將N₂、H₂置于一個容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應，反應過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下圖�；卮鹣铝袉栴}：

（1）10 min內(nèi)以NH₃表示的平均反應速率     ；
（2）在10 ~20 min內(nèi)：NH₃濃度變化的原因可能是       ；

A．加了催化劑	B．縮小容器體積
C．降低溫度	D．增加NH3物質(zhì)的量

（3）第1次平衡的時間范圍為：       ，第2次平衡的時間范圍為：     ，第1次平衡：平衡常數(shù)K₁ =      （帶數(shù)據(jù)的表達式），第2次平衡時NH₃的體積分數(shù)           ；
（4）在反應進行至25 min時：① 曲線發(fā)生變化的原因：      ② 達第二次平衡時，新平衡的平衡常數(shù)K₂     K₁（填“大于”、“等于”、“小于”）

Answer 1

⑴0.005 mol/(L.min)   ⑵AB
⑶20-25 min；35-40 min；0.15²/(0.075³×0.125)；45.5%
⑷減少氨氣的物質(zhì)的量；等于。

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，10min時氨氣的物質(zhì)的量是0.1mol，濃度是0.05mol/L，所以其反應速率是0.05mol/L÷10min＝0.005 mol·L^-1 ·min^-1。
（2）根據(jù)圖像可知，在10 ~20 min內(nèi)氨氣的生成速率增大，再20min時反應達到平衡狀態(tài)，所以改變的條件應該是使用了催化劑會縮小了容器容積，答案選AB。
（3）反應進行到25min是物質(zhì)的濃度又方式變化，所以第1次平衡的時間范圍為20~25 min；同樣根據(jù)圖像可知，第2次平衡的時間范圍為35~40 min；第1次平衡時氨氣、氮氣和氫氣的濃度分別是（mol/L）0.15、0.125和0.075，所以K =(0.15)² /0.125×(0.075)³；第2次平衡時氨氣、氮氣和氫氣的物質(zhì)的量分別是（mol）0.25、0.225、0.075，所以氨氣的體積分數(shù)是。
（4）①根據(jù)圖像可知，25min是氨氣的物質(zhì)的量降低到0.2mol，而氮氣和氫氣的物質(zhì)的量逐漸減小，所以改變的條件是移走0.1 mol NH₃。②溫度不變，所以平衡常數(shù)是不變的。
點評：本題綜合性強，是高考的熱點習題，主要考查學生的分析能力和思維能力。