Question

500℃時(shí)，將H2和N2置于一容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中H2、N2和NH3物質(zhì)的量變化如圖所示，分析圖像完成下列問(wèn)題：

 

(1)0～10分鐘，N2的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·min－1,0～10分鐘與10～20分鐘兩個(gè)時(shí)間段中，N2的反應(yīng)速率之比為________。反應(yīng)在第10 min可能改變的條件是________，運(yùn)用圖像信息說(shuō)明該條件不是升溫的原因：________。

(2)計(jì)算500℃時(shí)，反應(yīng)N2＋3H22NH3的平衡常數(shù)K的數(shù)值為________。保持溫度不變，反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí)，抽去0.1 mol氨，此時(shí)平衡常數(shù)K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。保持體積不變，達(dá)到新平衡后的正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率比原平衡狀態(tài)________(填“大”“小”或“不變”)。

(3)在上圖中畫(huà)出25～40 min時(shí)間段內(nèi)N2的物質(zhì)的量的變化圖像。

 

Answer 1

(1)0.0025；1：2；加入催化劑；三種氣體物質(zhì)的速率增加倍數(shù)相同　(2)426.7；不變；小　(3)如圖所示。

 

【解析】(1)由圖像和速率的計(jì)算公式可求知0～10 min，v(N2)＝0.05 mol/(2 L×10 min)＝0.0025 mol·L－1·min－1；10～20 min，v(N2)＝0.1 mol/(2 L×10 min)＝0.005 mol·L－1·min－1，所以0～10 min與10～20 min的v(N2)之比為1：2；根據(jù)計(jì)算10～20 min的v(N2)，v(H2)，v(NH3)知，三者均增大為原來(lái)的2倍，故在10 min時(shí)應(yīng)該是加入了催化劑，而不是升溫。(2)500°C時(shí)，根據(jù)平衡常數(shù)K的計(jì)算公式即可求得平衡常數(shù)K的數(shù)值，K＝c2(NH3)/c(N2)c3(H2)＝0.152/(0.125×0.0753)≈426.7，K只受溫度影響，所以減少NH3的量K值不變，但NH3減少后，由于體積不變，濃度減小，故反應(yīng)速率減小。