Question

10．恒溫恒容的2L密閉容器中充入3molN₂和a molH₂使用催化劑合成NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）； 5分鐘時達(dá)到化學(xué)平衡，此時剩余H₂和N₂的物質(zhì)的量均為2mol，通過相關(guān)計(jì)算回答下列問題：
（1）下列敘述不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是D
A．相同時間內(nèi)消耗3molH₂的同時消耗2molNH₃
B．NH₃（g）的百分含量保持恒定
C．體系內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度比保持恒定
D．體系內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度比為1：3：2
（2）N₂的轉(zhuǎn)化率為33.3%．
（3）用H₂表示的5分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.3mol•L^-1•min^-1．
（4）a=5mol，NH₃在平衡混合氣中的體積分?jǐn)?shù)（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）為33.3%．
（5）欲使該反應(yīng)的速率加快，可采取的措施有升高溫度、增大濃度、壓強(qiáng)； （列舉兩種措施填空）

Answer 1

分析 恒溫恒容的2L密閉容器中充入3molN₂和a molH₂使用催化劑合成NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）； 5分鐘時達(dá)到化學(xué)平衡，此時剩余H₂和N₂的物質(zhì)的量均為2mol，則
                  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）  3             a                 0
轉(zhuǎn)化（mol）  1             3                 2
平衡（mol） 2              2                  2
以此可計(jì)算相關(guān)物理量，結(jié)合化學(xué)平衡的特點(diǎn)以及影響因素解答該題．

解答 解：（1）A．相同時間內(nèi)消耗3molH₂的同時消耗2molNH₃，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．NH₃（g）的百分含量保持恒定，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．體系內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度比保持恒定，說明濃度不再發(fā)生改變，達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．因平衡常數(shù)未知，則體系內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度比為1：3：2，不能確定是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯誤．
故答案為：D；
（2）N₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1}{3}×100%$=33.3%，故答案為：33.3%；
（3）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始（mol）  3             a                 0
轉(zhuǎn)化（mol）  1             3                 2
平衡（mol） 2              2                  2
用H₂表示的5分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/（L•min），
故答案為：0.3；
（4）a=3+2=5，NH₃在平衡混合氣中的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{2}{2+2+2}×100%$=33.3%，故答案為：5；33.3%；
（5）一般來說，升高溫度、增大濃度、壓強(qiáng)都可增大反應(yīng)速率，故答案為：升高溫度、增大濃度、壓強(qiáng)．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意把握化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，把握相關(guān)物理量的計(jì)算，難度不大．