Question

15．在容積不變的某2L的密閉容器中，充入H₂與N₂的混合氣體共5mol，在一定條件下，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的$\frac{4}{5}$．則下列說法不正確的是（　　）

• A． 從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，用H₂表示的平均反應(yīng)速率為0.15 mol•L^-1•min^-1
• B． 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量濃度是0.5 mol•L^-1
• C． 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的物質(zhì)的量之比一定為1：3
• D． 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的總的物質(zhì)的量之比為3：1

Answer 1

分析 5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的$\frac{4}{5}$．由物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比可知，平衡時(shí)物質(zhì)的量為5mol×$\frac{4}{5}$=4mol，則
        3H₂+N₂?2NH₃
開始   x      y      0
轉(zhuǎn)化  3n      n     2n
平衡 x-3n   y-n    2n
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=5}\\{x-3n+y-n+2n=4}\end{array}\right.$，解得n=0.5，
A．結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
B．結(jié)合c=$\frac{n}{V}$計(jì)算；
C．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的物質(zhì)的量之比為（x-3n）：（y-n）；
D．達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的總的物質(zhì)的量分別為5-4n、2n．

解答 解：5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的$\frac{4}{5}$．由物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比可知，平衡時(shí)物質(zhì)的量為5mol×$\frac{4}{5}$=4mol，設(shè)開始時(shí)氫氣、氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量分別為x、y，轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃閚，則
        3H₂+N₂?2NH₃
開始   x      y      0
轉(zhuǎn)化  3n      n     2n
平衡 x-3n   y-n    2n
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=5}\\{x-3n+y-n+2n=4}\end{array}\right.$，解得n=0.5，
A．開始到平衡時(shí)，用H₂表示的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{3×0.5mol}{2L}}{5min}$=0.15 mol•L^-1•min^-1，故A正確；
B．平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量濃度是$\frac{2×0.5mol}{2L}$=0.5 mol•L^-1，故B正確；
C．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的物質(zhì)的量之比為（x-3n）：（y-n），x、y不確定，不能計(jì)算平衡時(shí)物質(zhì)的量比，故C錯(cuò)誤；
D．達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的總的物質(zhì)的量分別為5-4n、2n，則物質(zhì)的量之比為（5-4×0.5）：（2×0.5）=3：1，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的量與壓強(qiáng)的關(guān)系、化學(xué)平衡三段法、速率計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意起始時(shí)氮?dú)�、氫氣的物質(zhì)的量未知，題目難度不大．