【答案】
分析:(1)由圖可知,反應(yīng)到5min時(shí)達(dá)平衡狀態(tài),氨氣的濃度為4mol/L,根據(jù)v=
計(jì)算v(NH
3),再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(H
2);
根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度,代入平衡常數(shù)k=
計(jì)算;
(2)由圖可知,10min瞬間改變條件,NH
3的濃度為原平衡的一半,隨后氨氣的濃度增大,改變條件平衡向生成氨氣的方向移動(dòng),應(yīng)該是移走氨氣的物質(zhì)的量,降低氨氣的濃度;
(3)電離平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,電離平衡常數(shù)不變,離子濃度無關(guān);
(4)反應(yīng)前后氣體的體積發(fā)生變化,恒溫恒容下,加入2mol C
3,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,可得到2molA
2(g)、1molB
2(g),與開始加入2mol A
2和1mol B
2為等效平衡,平衡時(shí)對(duì)應(yīng)組分的物質(zhì)的量相等,令平衡時(shí)容器內(nèi)C
3的物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)方程式計(jì)算兩種狀態(tài)到達(dá)平衡時(shí)參加反應(yīng)的A
2、C
3物質(zhì)的量,在根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱量,據(jù)此計(jì)算解答.
解答:解:(1)由圖可知,反應(yīng)到5min時(shí)達(dá)平衡狀態(tài),氨氣的濃度為4mol/L,故v(NH
3)=
=0.8mol/(L?min),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,
故v(H
2)=
v(NH
3)=
×0.8mol/(L?min)=1.2mol/(L?min),
N
2+3H
2?2NH
3,
開始(mol/L):a b 0
變化(mol/L):2 6 4
平衡(mol/L):a-2 b-6 4
故平衡常數(shù)k=
=
=
故答案為:1.2mol/(L?min);
;
(2)由圖可知,10min瞬間改變條件,NH
3的濃度為原平衡的一半,隨后氨氣的濃度增大,改變條件平衡向生成氨氣的方向移動(dòng),應(yīng)該是移走氨氣的物質(zhì)的量,降低氨氣的濃度,
故答案為:移走生成的氨氣,降低氨氣的濃度;
(3)電離平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,電離平衡常數(shù)不變,離子濃度無關(guān),故答案為:=;
(4)反應(yīng)前后氣體的體積發(fā)生變化,恒溫恒容下,加入2mol C
3,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,可得到2molA
2(g)、1molB
2(g),與開始加入2mol A
2和1mol B
2為等效平衡,平衡時(shí)對(duì)應(yīng)組分的物質(zhì)的量相等,令平衡時(shí)容器內(nèi)C
3的物質(zhì)的量為xmol,則:
對(duì)于開始加入2mol A
2和1mol B
2,根據(jù)2A
2(g)+B
2(g)═2C
3(g)可知,參加反應(yīng)的A
2的物質(zhì)的量為xmol,故放出的熱量為akJ×
=0.5axkJ,即b=0.5ax,
對(duì)于只加入2mol C
3,由反應(yīng)2C
3(g)?2A
2(g)+B
2(g),參加反應(yīng)的C
3的物質(zhì)的量為(2-x)mol,故該反應(yīng)吸收的熱量為akJ×
=(1-0.5x)akJ,即c=(1-0.5x)a,
故b+c=a,
故答案為:b+c=a.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡圖象與影響因素、等效平衡、反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算等,題目綜合性較大,難度中等,注意(4)中對(duì)于同一可逆反應(yīng),在相同溫度下,正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反.