在2L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...

問題詳情：

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：

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

(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個均爲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爲______________。(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)下列表述能作爲反應達到化學平衡狀態的標誌是_____________。

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

【回答】

70%    0.09mol/(L·min)    a＞c＝d＞b    bc   

【詳解】

(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的轉化率爲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*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*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爲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（但不爲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，稱爲化學平衡狀態，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；

*選bc。

【點睛】

平衡狀態的判斷是解答的易錯點和難點，注意可逆反應達到平衡狀態有兩個核心的判斷依據：①正反應速率和逆反應速率相等。②反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特徵就可確定反應是否達到平衡狀態，對於隨反應的發生而發生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應達到了平衡狀態。判斷化學反應是否達到平衡狀態，關鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物質的物質的量不再發生變化。

知識點：化學反應速率

題型：填空題