在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:

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  • 解题思路:(1)对于放热反应,温度越高,平衡常数越小;

    (2)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,可由此进行判断;

    (3)根据化学反应速率公式v=[△c/△t]来计算反应速率;

    (4)根据极限转化的思想结合等效平衡知识来解决;

    (5)根据增大反应物浓度化学平衡向着正反应方向进行来回答.

    (1)该反应是放热的,对于放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以450℃的平衡常数>500℃时的平衡常数,故答案为:>;

    (2)a.化学反应速率之比等于系数之比,当2v(H2)=3v(NH3)才证明平衡,故a错误;

    b.容器中气体的平均相对分子量M=[m/n],n对于该反应来说是变化的,当n不变化了,即M不变化了,达到平衡,故b正确;

    c.容器中气体的密度ρ=[m/V],密度始终是不随时间而变化的一个定值,故c错误;

    d.容器中气体的分子总数不随时间而变化证明各组分浓度保持不变了,故d正确;

    故选bd;

    (3)第5分钟时达到平衡,测得NH3的物质的量为0.2mol,所以减小的氮气物质的量为0.1mol,v(N2)=

    0.1mol

    2L

    5min=0.01mol/(L•min),故答案为:0.01;

    (4)初始投入量为amolN2、bmolH2、cmolNH3,极限转化为氮气和氢气,相当于投料为:(a+[c/2])mol的氮气和(b+[3c/2])mol的氢气,得到与上述相同的平衡,则a+[c/2]=0.2,b+[3c/2]=0.6,故答案为:a+[c/2]=0.2,b+[3c/2]=0.6;

    (5)第5分钟末,保持其它条件不变,若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2,相当于增大了反应物的浓度,增大反应物浓度化学平衡向着正反应方向进行,故答案为:正反应方向.

    点评:

    本题考点: 化学平衡状态的判断;反应速率的定量表示方法;用化学平衡常数进行计算.

    考点点评: 本题涉及化学反应速率的计算、平衡状态的判断以及化学平衡的有关计算知识,可以根据所学知识来回答,难度不大.