Question

【題目】合成氨時，在某個密閉容器中發生反應：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

（1）下列能使反應速率加快的是_____________________

①升高溫度 ②減小容器體積 ③通入N2 ④通入Ar使壓強增大 ⑤通入HCl氣體 ⑥加入合適的催化劑

A．①③④⑤ B．①②③⑥ C．①②③④ D．②④⑤⑥

（2）在恒溫、恒容的條件下，下列說法能表示反應達到化學平衡狀態的是__________

①當有1molN2被消耗，就有2molNH3生成

②當有6molH—H鍵形成時，就有12molN—H鍵形成

③2正(N2)=逆(NH3)

④N2的物質的量不再變化

⑤H2、N2、NH3的濃度之比等于3：1：2

⑥混合氣體的密度不變

⑦混合氣體的壓強不變

⑧混合氣體的平均相對分子質量不變

A．①③④⑤⑦ B．①②③④⑧ C．②③④⑦⑧ D．②④⑤⑥

（3）在2 L定容密閉容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，發生反應：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)（放熱反應）。測得壓強-時間圖像如圖甲，測得p2=0.8p1，此時溫度與起始溫度相同，在達到平衡前某一時刻（t1）若僅改變一種條件，得到如圖乙圖像。

①如圖甲，反應開始至平衡時NH3的平均反應速率為_____________________，平衡時氫氣的轉化率為_________。

②如圖乙，下列說法正確的是_________

A．t1時刻可能是加入了催化劑

B．改變條件可以使H2 100℅轉化為NH3

C．增大N2的濃度，可以提高H2的轉化率

D．t2時刻，N2的濃度與NH3的濃度之比為1:2

Answer 1

【答案】B C 0.08mol/(L·min) 40% AC

【解析】

根據題意，本題考查化學反應速率、化學平衡的判斷、化學平衡移動、圖像的分析，運用、勒夏特里原理分析。

（1）①升高溫度，可以加快反應速率，①正確；

②減小容器體積，相當增大壓強，反應物和生成物濃度增大，反應速率加快，②正確；

③通入N2 ，增大反應物濃度，反應速率加快，③正確；

④通入Ar使壓強增大 ，反應物和生成物濃度不變，反應速率不變，④錯誤；

⑤通入HCl氣體，會與NH3生成NH4Cl，使生成物濃度降低，反應速率減慢，⑤錯誤；

⑥加入合適的催化劑可以加快反應速率，⑥正確；

故答案：B；

（2）①1molN2被消耗和2molNH3生成 均指正反應速率，不能判斷是否達到平衡，①錯誤；

②當有6molH—H鍵形成時，就有12molN—H鍵形成 ，此時正=逆，反應達到平衡狀態，②正確；

③2正(N2)=逆(NH3)，此時正=逆，反應達到平衡狀態，③正確；

④反應過程中N2的物質的量會發生變化，當N2的物質的量不再變化時，正=逆，反應達到平衡狀態，④正確；

⑤非平衡時候H2、N2、NH3的濃度之比也可以等于3：1：2，因此H2、N2、NH3的濃度之比等于3：1：2時不能判斷是否達到平衡，⑤錯誤；

⑥在恒溫、恒容的條件下，混合氣體的密度始終保持不變，因此混合氣體的密度不變時不能判斷是否達到平衡，⑥錯誤；

⑦反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g)前后氣體分子數不相同，在恒溫、恒容的條件下，混合氣體的壓強會發生變化，因此混合氣體的壓強不變時，反應達到平衡，⑦正確；

⑧反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g)前后氣體分子數不相同，在恒溫、恒容的條件下，混合氣體的平均相對分子質量會發生變化，當混合氣體的平均相對分子質量不變時，反應達到平衡，⑧正確；

故答案為：C；

（3）①假設反應過程中NH3變化的物質的量為2x，則

由p2=0.8p1和反應前后壓強比等于氣體物質的量之比可知，，解得x=0.4mol，反應開始至平衡時NH3的平均反應速率為，平衡時氫氣的轉化率；

故答案為：0.08mol/(L·min)；40%；

②A．t1時刻改變條件后生成NH3反應速率加快，可能是加入了催化劑，A項正確；

B．可逆反應不能達到 100℅轉化，B項錯誤；

C．增大N2的濃度，平衡向正方向移動，可以提高H2的轉化率，C項正確；

D．t2時刻，反應達到平衡狀態，此時N2的濃度與NH3的濃度之比不一定為1:2，D項錯誤；

故答案為：AC。