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已知工業(yè)上合成氨的反應為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0。在一體積為2L的密閉容積中，加入0.20mol的N2和0.60mol的H2，反應中NH3的物質的量濃度的變化情況如圖所示，

請回答下列問題：
（1） 寫出該反應平衡常數的表達式K="_____"
（2）反應進行到4分鐘到達平衡。請計算從反應開始到剛剛平衡，平均反應速率v(NH3) 為            ；
（3）5分鐘時，保持其它條件不變，把容器的體積縮小一半，平衡         移動（填“向逆反應方向”、“向正反應方向”或“不”）�；瘜W平衡常數將        （填“增大”、“減少”或“不變”）。
（4）N2和H2的反應還有其它應用。如：有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，分別以N2、H2為電極反應物，以HCl—NH4Cl溶液為電解質溶液制造新型燃料電池，試寫出該電池的正極電極反應式            。
（1）  K＝；（2）    0.025mol.L-1.min-1       
（3） 正反應方向          不變   （4）N2＋6e－＋8H＋＝2NH4＋

試題分析：（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據方程式可知，該反應的平衡常數表達式K＝。
（2）根據圖像可知，在反應進行到4分鐘時，生成氨氣的物質的量濃度是0.10mol/L，則用氨氣表示的反應速率是0.10mol/L÷4min＝0.025mol.L-1.min-1。
（3）5分鐘時，保持其它條件不變，把容器的體積縮小一半，則壓強增大，平衡向正反應方向移動。平衡常數只與溫度有關系，所以該反應的平衡常數不變。
（4）原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應。電子經導線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應。所以氫氣在負極通入，氮氣在正極通入，則正極電極反應式是N2＋6e－＋8H＋＝2NH4＋。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題基礎性強，在注重對學生基礎知識的鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養(yǎng)和方法的指導與訓練，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和抽象思維能力。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

某恒容密閉容器中的反應X(g)＋Y(g)Z(g) △H＜0分兩步進行：
X(g)＋Y(g)W(g) △H＞0和W(g)Z(g) △H＜0。下列圖示有關該反應的信息不合理的是

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。高溫下，在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢，其總反應為：
WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)       請回答下列問題：
（1）在一定溫度下進行上述反應，若反應容器的容積為0．5 L，2min后達到平衡，測得固體的質量減少了4．80 g，則H2的平均反應速率_________；該反應的平衡常數表達式K=___________
（2）某溫度下反應達平衡時，H2與水蒸氣的體積比為2:3，則H2的平衡轉化率為__________；隨溫度的升高，H2與水蒸氣的體積比減小，則該反應為  ____（填“吸熱”或“放熱”） 反應。
（3）一定溫度下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是________。
A．混合氣體的總壓強保持不變      B．v正(H20)= v正(H2)
C．混合氣體的密度保持不變        D．混合氣體的平均式量保持不變
（4）鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細，加入I2可延長燈管的使用壽命，其工作原理為：W (s) +2I2 (g)  WI4 (g)。下列說法正確的有__________。
A．溫度升高時，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率減慢 
B．WI4在燈絲上分解，產生的W又沉積在燈絲上
C．WI4在燈管壁上分解，使燈管的壽命延長     
D．燈管內的I2可循環(huán)使用

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：計算題

I．（1）在一密閉的2L的容器里充入8mol SO2和4mol 18O2，在一定條件下開始反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），2min末測得容器中有7.2mol SO2。試回答：
① 反應后18O原子存在于哪些物質中　　　　　　　　　　　　　　　　　；
② 2min末SO3的濃度________________________；
③ 用O2的濃度變化表示該時間段內的化學反應速率_______________________。
II．某化學反應2A (g)B(g)+D(g)在3種不同條件下進行，B和D的起始濃度為0，反應物A的濃度（mol/L）隨反應時間（min）的變化情況如下表：
實驗序號
時間
濃度
溫度
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
3
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
 
根據上述數據，完成下列填空：
(1) 實驗1達到平衡的時間是__________min，c2_____1.0 min·L-1(填“＜”“＞”或“＝”)。
(2)實驗3比實驗1的反應速率_________(填“快”或“慢”)，原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一個吸熱反應，那么實驗3與實驗1相比，在相同體積時___________吸收的熱量多，理由是___________________________________________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

在一固定容積的密閉容器中進行如下反應：2SO（g）+O（g）2SO（g），已知反應進行到10秒時，SO、O、SO的物質的量分別為0.2 mol、0.1 mol、0.2 mol，則下列說法正確的是
A．10秒時，用O表示該反應的平均反應速率為0.01 mol/（L·s）
B．當反應達平衡時，SO的物質的量可能為0.4 mol
C．當SO和O的生成速率之比為2：1時，達到該反應限度
D．向容器內充人SO，可以提高反應速率

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容積為1L的密閉容器里發(fā)生如下反應：
3A(g) + B(g) x C(g) + 2D(g)，容器里的壓強逐漸降低，經5s后保持不變。在此5s內C的平均反應速率為0.1 mol·L-1·s-1。則下列的說法中正確的是
A．達平衡時，A的物質的量濃度2.0 mol/L
B．達平衡時，B的轉化率20%
C．此5s內D的平均反應速率為0.2 mol·L-1·min-1
D．x ≥ 3

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(一)、將2 mol SO2和1 mol O2氣體在1L的容器中混合，在一定條件下發(fā)生如下反應：2SO2(g)＋O2 (g)  2SO3 (g)。若經過2s后測得SO3的濃度為0.6 mol/ L。試計算：(1)O2的化學反應速率V(O2)=            ； (2)2s時的O2濃度            。
(二)、某溫度時，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的量隨時間的變化曲線如下圖所示。

（1）X的轉化率是      
（2）由圖中所給數據進行分析，該反應的化學方程式為                    ；
（3）反應從開始至2分鐘末，用Z的濃度變化表示的平均反應速率為v(Z)=               ；
（4）當反應進行到第  min，該反應達到平衡。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

在一定溫度下的恒容的密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，可逆反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是                              (    )
A．混合氣體的壓強恒定不變B．混合氣體的密度不再改變
C．H2、I2、HI的濃度相等D．I2在混合氣體中的體積分數不再改變

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

溫度為T時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，反應PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表：
t / s
 0
50
150
250
350
n(PCl3) mol
0
0. 16
0. 19
0. 20
0. 20
下列說法正確的是
A．反應在前50 s 的平均速率v(PCl3)=" 0." 0032 mol·L-1·s-1
B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)=" 0." 11 mol·L-1，則反應的△H < 0
C．相同溫度下，起始時向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3和0. 20 mol Cl2，反應達到平衡前v(正) > v(逆)
D．相同溫度下，起始時向容器中充入2. 0 mol PCl3和2. 0 mol Cl2，達到平衡時，PCl3的轉化率小于80%

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