Question

【題目】在一定條件下，將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個10.0L密閉容器中，在不同溫度下達到平衡時NH3(g)的平衡濃度如圖所示。其中溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分數為25.0%。

（1）當溫度由T1變化到T2時，平衡常數關系K1___________K2(填“＞”，“＜”或“=”)，焓變△H___________0(填“＞”或“＜”)。

（2）該反應在T1溫度下5.0min達到平衡，這段時間內N2的化學反應速率為_________,N2的轉化率___________。

（3）T1溫度下該反應的化學平衡常數K1=______________。

（4）T1溫度時，若測得高爐中c(N2)=0.5mol/L，c(H2)=0.5mol/L，c(NH3)=0.5mol/L，在這種情況下，該反應是否處于平衡狀態(tài)___________(填是或否)，此時反應速率是v正___________v逆(填＞，＜，=)。

Answer 1

【答案】＞＜0.008mol/(L·min)40%18.3否＞

【解析】

（1）由圖可知，溫度越高，平衡時NH3的濃度越小，說明升高溫度平衡向逆反應進行，平衡常數減小，故平衡常數關系K1＞K2，而升高溫度平衡向吸熱反應移動，故正反應為放熱反應，則△H＜0；

（2）將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個10.0L密閉容器中，溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分數為25.0%，則：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始量（mol）： 1 3 0

變化量（mol）： n 3n 2n

平衡量（mol）： 1-n 3-3n 2n

所以，解得n=0.4。故v（N2）＝＝0.008mol/(L·min)，N2的轉化率＝；

（3）根據（2）中分析可知T1溫度下該反應的化學平衡常數K1＝；

（4）T1溫度時，若測得高爐中c(N2)=0.5mol/L，c(H2)=0.5mol/L，c(NH3)=0.5mol/L，則此時濃度商Qc＝，未處于平衡狀態(tài)，反應向正反應進行，則v正＞v逆。