化學反應速率與化學平衡的理論研究對化學工業生產有重要的意義。
Ⅰ.氨是一種重要的化工產品，是氮肥工業、有機合成工業以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料。
（1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進行可逆反應：N₂+3H₂?2NH₃ 該可逆反應達到平衡的標志是

BCE

BCE

。
A．3v（H₂）_正=2v（NH₃）_逆
B．單位時間生成m mol N₂的同時消耗3m mol H₂
C．容器內的總壓強不再隨時間而變化
D．混合氣體的密度不再隨時間而變化
E．a mol N≡N鍵斷裂的同時，有6a mol N-H鍵斷裂
F．N₂、H₂、NH₃的分子數之比為1：3：2
（2）某化學研究性學習小組模擬工業合成氨的反應．在容積固定為2L的密閉容器內充入1mol N₂和3mol H₂，加入合適催化劑（體積可以忽略不計）后在一定溫度壓強下開始反應，并用壓力計監測容器內壓強的變化如表：

反應時間/min	0	5	10	15	20	25	30
壓強/MPa	16.80	14.78	13.86	13.27	12.85	12.60	12.60

則從反應開始到25min時，以N₂表示的平均反應速率=

0.01mol/（L?min）

0.01mol/（L?min）

。
該溫度下平衡常數K=

2.37（L/mol）²

2.37（L/mol）²

。
Ⅱ.甲醇廣泛用于精細化工、塑料等領域，也是農藥、醫藥的重要原料之一，深加工后還可作為一種新型清潔燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO₂和H₂）在催化劑的作用下合成甲醇，主要反應如下：
①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-99 kJ?mol^-1
②CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-58 kJ?mol^-1
③CO₂（g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41 kJ?mol^-1
（3）圖1中能表示反應①的平衡常數K隨溫度變化關系的曲線是

a

a

。（填a或b）

（4）合成氣的組成

n

（

H

2

）

n

（

CO

+

C

O

2

）

=2.60時體系中的CO平衡轉化率α（CO）與溫度和壓強的關系如圖2所示。圖中的壓強p₁、p₂、p₃由大到小的順序為

p₁＞p₂＞p₃

p₁＞p₂＞p₃

；α（CO）隨溫度升高而減小，其原因是

反應①為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，使體系中CO的量增大，反應③為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，又使體系中CO的量增大，所以α（CO）隨溫度升高而減小

反應①為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，使體系中CO的量增大，反應③為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，又使體系中CO的量增大，所以α（CO）隨溫度升高而減小

。
Ⅲ.丙烯腈（分子式C₃H₃N）作為合成纖維、合成橡膠和合成樹脂的基礎物質，是一種重要的化工原料。工業上以氨、丙烯（分子式C₃H₆）、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C₃H₃N）的熱化學方程式如下：C₃H₆（g）+NH₃（g）+

3

2

 O₂（g）?C₃H₃N（g）+3H₂O（g）△H=-515 kJ?mol^-1。
（5）對于氣相反應，用某組分（B）的平衡壓強（p_B）代替物質的濃度（c_B ）也可以表示平衡常數（記作_KP），則上述反應的K_P=

p

（

C

3

H

3

N

）

?

c

3

（

H

2

O

）

c

（

C

3

H

6

）

?

c

（

N

H

3

）

?

c

3

2

（

O

2

）

p

（

C

3

H

3

N

）

?

c

3

（

H

2

O

）

c

（

C

3

H

6

）

?

c

（

N

H

3

）

?

c

3

2

（

O

2

）

。該反應能自發進行，其原因是

該反應的△H＜0，△S＞0，則△H-T△S＜0，所以該反應能自發進行

該反應的△H＜0，△S＞0，則△H-T△S＜0，所以該反應能自發進行

。
（6）若其他條件不變，在恒容、溫度  時丙烯腈的物質的量與時間的圖象如圖（a）所示。請補充完成溫度為T2[化學平衡常數K（T₁）＞K（T₂）]時丙烯腈的物質的量隨時間變化的示意圖。

（7）圖（b）為在相同壓強下，經過相同反應時間測得的丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應溫度為460℃，則高于460℃時，丙烯腈的產率降低可能的原因：①有副反應發生；②

反應未達到平衡，但催化劑的活性降低

反應未達到平衡，但催化劑的活性降低

； ③

460℃反應達到平衡，升高溫度，平衡逆向移動

460℃反應達到平衡，升高溫度，平衡逆向移動

。