Question

20．在200℃時，將5mol H₂（g）和2mol N₂（g）充入到體積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）反應(yīng)剛開始時，c（H₂）=2.5 mol/L，此時正反應(yīng)速率最大（填“最大”或“最小”）
（2）隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)混合物中各組分濃度發(fā)生變化，當反應(yīng)進行到v_正=v_逆時（填“＞”“＜”或“=”），此可逆反應(yīng)就達到了化學(xué)平衡狀態(tài)，
（3）若反應(yīng)進行到2min時（此時未到達平衡狀態(tài)）測得剩余的H₂為2mol，則這段時間內(nèi)用H₂表示反應(yīng)的速率為0.75 mol/（L•min），用N₂表示反應(yīng)的速率為0.25 mol/（L•min）此時，NH₃的濃度為1mol/L．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)剛開始時，反應(yīng)物氫氣與氮氣的濃度最大，生成物的濃度為0，據(jù)此解答即可；
（2）隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，生成物的濃度相應(yīng)增大，當反應(yīng)進行到v_正=v_逆時，此可逆反應(yīng)就達到了化學(xué)平衡狀態(tài)；
（3）根據(jù)V=$\frac{△c}{△t}$計算H₂的反應(yīng)的速率，根據(jù)速率之比等于系數(shù)之比計算N₂的反應(yīng)速率，根據(jù)消耗的氫氣計算此時NH₃的濃度．

解答 解：（1）反應(yīng)剛開始時，c（H₂）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，濃度最大，所以化學(xué)反應(yīng)速率正反應(yīng)速率最大，故答案為：2.5；最大；
（2）隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，生成物的濃度相應(yīng)增大，當反應(yīng)進行到v_正=v_逆時，此可逆反應(yīng)就達到了化學(xué)平衡狀態(tài)，故答案為：=；
（3）若反應(yīng)進行到2min時（此時未到達平衡狀態(tài)）測得剩余的H₂為2mol，則H₂的反應(yīng)的速率V=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{5-2}{2}}{2}$=0.75mol/（L•min），又速率之比等于系數(shù)之比，所以N₂表示反應(yīng)的速率為0.75×$\frac{1}{3}$=0.25mol/（L•min），
根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反應(yīng)進行到2min時（此時未到達平衡狀態(tài)）測得剩余的H₂為2mol，則反應(yīng)消耗氫氣為5-2=3mol，則生成氨氣為2mol，所以此時，NH₃的濃度為$\frac{2}{2}$=1mol/L，故答案為：0.75；0.25；1．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計算應(yīng)用等，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．