解题思路:(1)①依据平衡常数概念和化学方程式书写平衡常数表达式,用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积;
②反应是放热反应,升温,平衡逆向进行,平衡常数减小;
(2)依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;平衡标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变分析选项;
(3)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动;
b.平衡时浓度不一定相等;
c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响;
(4)恒容密闭容器A,反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ,
而恒压密闭容器B,均充入1mol N2和3molH2,反应发生后总物质的量减少,由pV=nRT可知,相对于A来说,相当于B加压,则平衡正向移动.
(1)①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2),故答案为:
c2(NH3)
c(N2)c3(H2);
②该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡常数K减小,温度越高,K越小,故答案为:小;
(2)设氮气消耗物质的量为x
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
开始 1 3 0
转化 x 3x 2x
平衡1-x 3-3x 2x
平衡混合气体中氨的体积分数为20%,[2x/1−x+3−3x+2x]×100%=20%,
解得x=[1/3],平衡常数K=
(
2
3)2
(1−
1
3)×(3−3×
1
3)3=[1/12],
由平衡的特征“等”、“定”可判定平衡,则
a.容器的体积、气体的质量始终不变,则容器内的密度保持不变,不能判断平衡,故a错误;
b.该反应为反应前后体积不等的反应,则容器内压强保持不变,达到平衡,故b正确;
c.υ正(N2)=2υ逆(NH3),正逆反应速率不等,反应没有达到平衡,故c错误;
d.混合气体中 c(NH3)不变,为平衡的特征,达到平衡,故d正确;
故答案为:[1/12];bd;
(3)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动,与图象一致,故a正确;
b.平衡时浓度不一定相等,平衡浓度取决起始浓度和转化率,图象表示错误,故b错误;
c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响,平衡时物质的浓度不变,与图象一致,故c正确;
故答案为:ac;
(4)恒容密闭容器A,反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ,
而恒压密闭容器B,均充入1mol N2和3molH2,反应发生后总物质的量减少,由pV=nRT可知,相对于A来说,相当于B加压,则平衡正向移动,氨气的体积分数变大,所以a<b,B中放出的热量对,则Q1<Q2,热化学方程式中反应热为完全反应放出的热量,而A中不能完全转化,放出的热量少,则Q1<92.4,
故答案为:<;<;<.
点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.
考点点评: 本题考查较综合,涉及化学平衡的计算、影响反应速率及平衡的因素、平衡的判定、热化学反应方程式,化学平衡图象等,注重高考常考查点的考查,注意图象的分析,题目难度中等.