Question

6．一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），測(cè)得其中N₂（g）物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖．
①從開始反應(yīng)到t₁時(shí)刻，氨氣的平均反應(yīng)速率為$\frac{0.5}{{t}_{1}}$mol/（L•min）．
②達(dá)到平衡時(shí)，氨氣在反應(yīng)混合物中的百分含量是60%．
③在t₃時(shí)刻，對(duì)于可逆反應(yīng)所達(dá)狀態(tài)，下列說法正確的有AC．
A．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N-H鍵斷裂
B．密度不再改變
C．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
D．正反應(yīng)速率v（H₂）=0.6mol/（L•min），逆反應(yīng)速率v（NH₃）=0.2mol/（L•min）

Answer 1

分析 ①從開始反應(yīng)到t₁時(shí)刻，參加反應(yīng)的氮?dú)鉃?.0mol-0.5mol=0.5mol，則生成氨氣為1mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
②達(dá)到平衡時(shí)，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.25mol，結(jié)合反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃?.75mol，轉(zhuǎn)化的氫氣為2.25mol，生成的氨氣為1.5mol，結(jié)合物質(zhì)的量計(jì)算含量；
③結(jié)合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡狀態(tài)．

解答 解：①從開始反應(yīng)到t₁時(shí)刻，參加反應(yīng)的氮?dú)鉃?.0mol-0.5mol=0.5mol，則生成氨氣為1mol，氨氣的平均反應(yīng)速率為v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.5}{{t}_{1}}$mol/（L•min），
故答案為：$\frac{0.5}{{t}_{1}}$mol/（L•min）；
②達(dá)到平衡時(shí)，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.25mol，結(jié)合反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃?.75mol，轉(zhuǎn)化的氫氣為2.25mol，生成的氨氣為1.5mol，則氨氣在反應(yīng)混合物中的百分含量是$\frac{1.5mol}{0.25mol+（3mol-2.25mol）+1.5mol}$×100%=60%，故答案為：60%；
③A．一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N-H鍵斷裂，可知正逆反應(yīng)速率相同，為平衡狀態(tài)，故A正確；
B．氣體的質(zhì)量、體積不變，則密度始終不改變，不能判定平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．由M=$\frac{m}{n}$可知，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，則物質(zhì)的量不變，為平衡狀態(tài)，故C正確；
D．正反應(yīng)速率v（H₂）=0.6mol/（L•min），逆反應(yīng)速率v（NH₃）=0.2mol/（L•min），正逆反應(yīng)速率之比為3：1，不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不是平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算及平衡判定，為高頻考點(diǎn)，把握?qǐng)D中物質(zhì)的量的變化、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡特征為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意平衡的判定方法，題目難度不大．