Question

【題目】NH3水溶液呈弱堿性，并可用作農(nóng)業(yè)化肥，現(xiàn)進(jìn)行下列研究：

現(xiàn)將一定量的H2和N2充入10L的密閉容器中，在一定條件下使其發(fā)生反應(yīng)，有關(guān)H2、N2、NH3三者的物質(zhì)的量的變化與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

（1）若t1 = 10min，則0至t1時(shí)間內(nèi)H2物質(zhì)的反應(yīng)速率為_______________________；

（2）下列說(shuō)法中，可以證明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。

①單位時(shí)間內(nèi)生成n molN2的同時(shí)生成2n molNH3

②1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成

③1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵形成

④混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

（3）根據(jù)圖中曲線(xiàn)變化情況判斷，t1時(shí)刻改變的反應(yīng)條件可能是________（填下列各項(xiàng)序號(hào)）

a．加入了催化劑 b．降低了反應(yīng)的溫度 c．向容器中又充入了氣體N2

（4）平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為____________，容器內(nèi)總壓強(qiáng)是反應(yīng)前的__________倍。

Answer 1

【答案】 0.0015mol/(L·min) ①②④⑥ a 50% 0.67

【解析】（1）若t1 = 10min，則0至t1時(shí)間內(nèi)H2物質(zhì)的反應(yīng)速率為=0.0015mol/(L·min)；（2）①. 單位時(shí)間內(nèi)n個(gè)N2生成的同時(shí)，有2n個(gè)NH3的分解，有2n個(gè)NH3生成，所以 氨氣正逆反應(yīng)速率相等，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)①正確；②1個(gè)N≡N鍵斷裂，有3個(gè)H—H鍵斷裂，同時(shí)有3個(gè)H—H鍵形成，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)②正確；③無(wú)論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)有6個(gè)N—H鍵形成，所以不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)③錯(cuò)誤；④該反應(yīng)正方向?yàn)闅怏w體積縮小的方向，混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)，說(shuō)明氣體的總物質(zhì)的量不再改變，說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)④正確；⑤該反應(yīng)在密閉恒容中進(jìn)行，氣體的總質(zhì)量和容器的體積不變，故混合氣體的密度始終不改變，所以不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)⑤錯(cuò)誤；⑥混合氣體的總質(zhì)量不變，但只有達(dá)到平衡，氣體的總物質(zhì)的量才保持不變，其平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)，則說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)⑥正確；答案選①②④⑥；從題目圖示還看出，在t1時(shí)，改變了某一反應(yīng)條件C、D、乙三種物質(zhì)的物質(zhì)的量都發(fā)生了突變，然后快速達(dá)到了平衡狀態(tài)，結(jié)合已有知識(shí)和題目給出的選項(xiàng)可知，引起這種改變的條件應(yīng)該是加入了催化劑。答案選a；（4）根據(jù)圖中信息可知，平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%；容器內(nèi)總壓強(qiáng)是反應(yīng)前的=0.67倍。