Question

【題目】在2 L密閉容器內(nèi)，t℃時發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在體系中，n(N2)隨時間的變化如下表：

時間(min)	0	1	2	3	4	5
N2的物質(zhì)的量(mol)	0.20	0.10	0.08	0.06	0.06	0.06

(1)上述反應(yīng)在第5min時，N2的轉(zhuǎn)化率為_______________________；

(2)用H2表示從0～2 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=_____________；

(3)t℃時，在4個均為2L密閉容器中不同投料下進行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果，判斷該反應(yīng)進行快慢的順序為______________。(用字母填空，下同)；

a．v(NH3)=0.05 mol·L-1·min-1 b．v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1

c．v(N2)=0.02 mol·L-1·min-1 d．v(H2)=0.00 l mol·L-1·s-1

(4)下列表述能作為反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是_____________。

a．反應(yīng)速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2

b．各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變

c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

d．混合氣體的密度不變

e．單位時間內(nèi)生成n mol N2的同時，生成3n mol H2

f．v(N2)消耗=2v(NH3)消耗

g．單位時間內(nèi)3mol H—H鍵斷裂的同時2mol N—H鍵也斷裂

Answer 1

【答案】 70% 0.09mol/(L·min) a＞c＝d＞b bc

【解析】

(1)上述反應(yīng)在第5min時，消耗氮氣的物質(zhì)的量是0.20mol－0.06mol＝0.14mol，則N2的轉(zhuǎn)化率為0.14mol/0.20mol×100%＝70%；

(2)0～2 min內(nèi)消耗氮氣的物質(zhì)的量是0.20mol－0.08mol＝0.12mol，根據(jù)方程式可知消耗氫氣是0.36mol，濃度是0.18mol/L，則用H2表示從0～2 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝0.18mol/L÷2min＝0.09mol/(L·min)；

(3)如果都用氫氣表示其反應(yīng)速率，則根據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比可知a～d分別是（mol·L-1·min-1）0.075、0.03、0.06、0.06，所以該反應(yīng)進行快慢的順序為a＞c＝d＞b；

(4)在一定條件下，當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，則

a．反應(yīng)速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，a錯誤；

b．各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，b正確；

c．混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c正確；

d．密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此混合氣體的密度始終不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d錯誤；

e．單位時間內(nèi)生成n mol N2的同時，生成3n mol H2，均表示逆反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，e錯誤；

f．v(N2)消耗=2v(NH3)消耗，不滿足正逆反應(yīng)速率相等，沒有達到平衡狀態(tài)，f錯誤；

g．單位時間內(nèi)3mol H－H鍵斷裂的同時2mol N－H鍵也斷裂，不滿足正逆反應(yīng)速率相等，沒有達到平衡狀態(tài)，g錯誤；

答案選bc。