Question

【題目】⑴反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在恒溫恒容條件下進行，下列情況中，處于平衡狀態的是________；反應正向進行的是________；反應逆向進行的是_________．（填序號）

A．單位時間內消耗2mol N2，同時生成4mol NH3

B．單位時間內消耗3mol H2，同時生成2mol NH3

C．單位時間內生成2mol N2，同時生成6mol N—H鍵

D．混合氣的密度不再隨時間而改變

E．容器中氣體的壓強不再隨時間而改變

F．單位時間內生成2mol NH3，同時又生成2mol H—H鍵

⑵恒溫下，將amol N2與bmol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發生如下反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

反應進行到某時刻t時，nt(N2)＝13mol，nt(NH3)＝6mol，a =_________；

反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下)，其中NH3的體積分數為25%。平衡時NH3的物質的量為___________；

原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫出最簡整數比，下同)，n(始)：n(平)＝______________。

Answer 1

【答案】 E F C 16 8mol(無單位不得分) 5：4

【解析】（1）A．單位時間內消耗2mol N2必生成4mol NH3，同時生成4mol NH3，A不一定平衡；B．單位時間內不論是否平衡，消耗3 mol H2的同時生成2 mol NH3，故無法判斷是否達到平衡；C．生成6 mol N-H鍵即生成2 mol NH3，也即有1 mol N2被消耗，所以v正（N2消耗）＜v逆（N2的生成），反應逆向進行；D．因為據ρ=m/V，氣體的質量和體積不隨反應是否進行而改變，即ρ始終是一個定值，故無法判斷是否達到平衡；E．因為反應如正向進行，壓強p會減少，而p不再改變，說明反應已達平衡狀態；F．生成2 mol NH3即消耗3 mol H2，而形成2 mol H-H鍵即生成2 mol H2，v正（H2消耗）＞v逆（H2的生成），所以反應正向進行；

（2）根據方程式N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)可知，反應進行到某時刻t時，生成了nt(NH3)=6mol，則參加反應的nt(N2)=6÷2mol=3mol，則a=13+3=16mol。NH3的含量(體積分數)為25%，則V(NH3)=716.8L×0.25=179.2L，所以標準狀況下n(NH3)=179.2L÷22.4L/mol=8mol。n(NH3)=8mol，混合氣體的總的物質的量為716.8L÷22.4L/mol=32mol。根據方程式可以算出參與反應的N2=4mol，H2=12mol，則反應前混合氣體的物質的量=4+12+32×75%=40mol，所以n(始):n(平)=40:32=5:4。