Question

【題目】一定溫度下，定容密閉容器中0.4mol/LN2，1mol/LH2進行反應：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)，10min反應達到平衡，此時測得N2濃度為0.2mol/L。

（1）10min內，用H2濃度變化來表示的反應速率為___，平衡時NH3的物質的量濃度為____；

（2）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是____

A．容器中密度不隨時間變化而變化 B．容器中各物質的濃度保持不變

C．N2和NH3的消耗速率之比為2∶1 D．N2消耗速率與H2生成速率之比為3:1

（3）平衡時N2和H2的轉化率之比為____；該反應的平衡常數表達式為K=____，該溫度下反應的平衡常數是___。

Answer 1

【答案】0.06mol/( L·min) 0.4mol/L B 5:6 12.5(L/mol)2

【解析】

（1）利用三段式可知：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)

開始時的濃度(mol/L) 0.4 1 0

改變的濃度(mol/L) 0.2 0.6 0.4

平衡時的濃度(mol/L) 0.2 0.4 0.4

故10min內，用H2濃度變化來表示的反應速率為=0.06 mol/( L·min)，平衡時NH3的物質的量濃度為0.4mol/L；

（2）A、由于是恒容容器，總質量、總體積均不變，混合氣體的密度保持不變，容器中密度不隨時間變化而變化不能做為判斷該反應達平衡的依據，選項A錯誤；

B、容器中各物質的濃度保持不變，則反應達到平衡狀態(tài)，選項B正確；

C、N2和NH3的消耗速率之比為2∶1（應為1：2），則說明正逆反應速率不相等，反應沒有達到平衡狀態(tài)，選項C錯誤；

D、N2消耗速率與H2生成速率之比為3:1（應為1：3），則說明正逆反應速率不相等，反應沒有達到平衡狀態(tài)，選項D錯誤；

答案選B；

（3）根據（1）中數據可知，平衡時N2和H2的轉化率之比為；反應N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)的平衡常數表達式為K=，該溫度下反應的平衡常數K==12.5(L/mol)2。