Question

8．分別在T_l℃、T₂℃、T₃℃時(shí)，向三個(gè)500mL 的恒容密閉容器中均充人1molN₂和2.5molH₂，發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)tmin 時(shí)N₂的體積分?jǐn)?shù)如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 在t min時(shí)，Ⅱ和Ⅲ一定達(dá)平衡狀態(tài)
• B． 2v（NH₃）=3v（H₂）時(shí)，三個(gè)容器均達(dá)平衡狀態(tài)
• C． 平衡后容器Ⅰ中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量最小
• D． 已知tmin時(shí)，Ⅲ中c（N₂）=1mol/L，此時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)K=0.5

Answer 1

分析 A．由于不能確定容器II中氮?dú)馐欠襁_(dá)到最小值，因此不能確定II是否達(dá)到平衡狀態(tài)；
B．沒(méi)有指明H₂和N₂的正逆反應(yīng)速率；
C．由質(zhì)量守恒定律知，總質(zhì)量不變，該反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng)，Ⅲ中N₂的含量最大，故總物質(zhì)的量最大，平均相對(duì)分子質(zhì)量最�。�
D．計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可計(jì)算平衡常數(shù)．

解答 解：A．由于不能確定容器II中氮?dú)馐欠襁_(dá)到最小值，因此不能確定II是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)平衡，溫度越高反應(yīng)速率越快，相同時(shí)間內(nèi)氮?dú)獾暮�量越低，tmin時(shí)，氮?dú)獾暮�量Ⅲ比Ⅱ高，故Ⅲ到達(dá)平衡，故A錯(cuò)誤；
B．若為一個(gè)表示正反應(yīng)速率、另一個(gè)表示逆反應(yīng)速率，反應(yīng)到達(dá)平衡，若為同方向速率，選項(xiàng)A中關(guān)系式在任何情況下都成立，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，沒(méi)有指明H₂和N₂的正逆反應(yīng)速率，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．由質(zhì)量守恒定律知，總質(zhì)量不變，該反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng)，Ⅲ中N₂的含量最大，故總物質(zhì)的量最大，故Ⅲ平均相對(duì)分子質(zhì)量最小，故C錯(cuò)誤；
D.500mL 的恒容密閉容器中均充人1molN₂和2.5molH₂，發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．tmin時(shí)，Ⅲ中c（N₂）=1mol/L，可知消耗0.5molN₂，則消耗1.5molH₂，生成1molNH₃，平衡時(shí)c（N₂）=1mol/L、c（H₂）=2mol/L、c（NH₃）=2mol/L，則K=$\frac{{2}^{2}}{1×{2}^{3}}$=0.5，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，題目涉及化學(xué)平衡的移動(dòng)、平衡常數(shù)的計(jì)算和濃度熵的關(guān)系，意在考查考生對(duì)圖象的分析能力以及對(duì)化學(xué)平衡的理解，難度較大．