Question

在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N₂+3H₂??2NH₃，達(dá)到平衡后，只改變某一個(gè)條件時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示：回答下列問(wèn)題：
（1）處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是

 

（填選項(xiàng)）．
A．t₀～t₁　　　B．t₁～t₂　　　C．t₂～t₃
D．t₃～t₄　　　  E．t₄～t₅　　　  F．t₅～t₆
（2）t₁、t₃、t₄時(shí)刻分別改變的一個(gè)條件是（填選項(xiàng)）．
A．增大壓強(qiáng)  B．減小壓強(qiáng)  C．升高溫度
D．降低溫度  E．加催化劑  F．充入氮?dú)?br />t₁時(shí)刻

 

；t₃時(shí)刻

 

；t₄時(shí)刻

 

．
（3）依據(jù)（2）中的結(jié)論，下列時(shí)間段中，氨的百分含量最高的是

 

（填選項(xiàng)）．
A．t₀～t₁  B．t₂～t₃
C．t₃～t₄  D．t₅～t₆
（4）如果在t₆時(shí)刻，從反應(yīng)體系中分離出部分氨，t₇時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出反應(yīng)速率的變化曲線．
（5）一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象的綜合應(yīng)用,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

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(shí)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(dòng)，t₃不移動(dòng)，t₄平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)結(jié)果分析；
（4）t₆時(shí)刻分離出部分NH₃，v_逆立刻減小，而v_正逐漸減小，在t₇時(shí)刻二者相等，反應(yīng)重新達(dá)平衡，據(jù)此可畫(huà)出反應(yīng)速率的變化曲線；
（5）設(shè)反應(yīng)前加入a mol N₂，b mol H₂，達(dá)平衡時(shí)生成2x mol NH₃，根據(jù)三段式和氨氣的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)圖示可知，t₀～t₁、t₂～t₃、t₃～t₄、t₅～t₆時(shí)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(shí)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(qiáng)，
故答案為：C；E；B；
（3）由圖可知，t₁平衡逆向移動(dòng)，t₃不移動(dòng)，t₄平衡逆向移動(dòng)，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）t₆時(shí)刻分離出部分NH₃，v_逆立刻減小，而v_正逐漸減小，在t₇時(shí)刻二者相等，反應(yīng)重新達(dá)平衡，據(jù)此可畫(huà)出反應(yīng)速率的變化曲線為：
，故答案為：；
（5）設(shè)反應(yīng)前加入a mol N₂，b mol H₂，達(dá)平衡時(shí)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，

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=

a+b-2x

a+b

=

12x-2x

12x

=

5

6

，
故答案為：5：6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，注意把握反應(yīng)的特點(diǎn)及圖象分析是解答的關(guān)鍵，明確溫度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響即可解答，題目難度不大．