Question

【題目】在2 L密閉容器內，t℃時發生反應：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的物質的量(mol)	0.20	0.10	0.08	0.06	0.06	0.06

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

(2)用H2表示從0～2 min內該反應的平均速率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。根據在相同時間內測定的結果，判斷該反應進行快慢的順序為______________。(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達到化學平衡狀態的標志是_____________。

a．反應速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2

b．各組分的物質的量濃度不再改變

c．混合氣體的平均相對分子質量不再改變

d．混合氣體的密度不變

e．單位時間內生成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)上述反應在第5min時，消耗氮氣的物質的量是0.20mol－0.06mol＝0.14mol，則N2的轉化率為0.14mol/0.20mol×100%＝70%；

(2)0～2 min內消耗氮氣的物質的量是0.20mol－0.08mol＝0.12mol，根據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內該反應的平均速率v(H2)＝0.18mol/L÷2min＝0.09mol/(L·min)；

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

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

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

b．各組分的物質的量濃度不再改變，說明反應達到平衡狀態，b正確；

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

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

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

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

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

答案選bc。