题目内容
【题目】在2L密闭容器内，t℃时发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在体系中，n(N2)随时间的变化如下表：
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
N2的物质的量(mol) | 0.20 | 0.10 | 0.08 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
(1)上述反应在第4min时，N2的转化率为___；
(2)用H2表示从0～2min内该反应的平均速率v(H2)=___；
(3)t℃时，在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为__。(用字母填空，下同)；
a．v(NH3)=0.04mol·L-1·min-1 b．v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
c．v(N2)=0.03mol·L-1·min-1 d．v(H2)=0.00lmol·L-1·s-1
(4)平衡时容器内气体的压强与起始时比__(填“变大”，“变小”或“相等”下同)，混合气体的密度与起始时比___。
(5)将amolN2与bmolH2的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(N2)=n(H2)=2n(NH3)，则原混合气体中a：b=___。
(6)下列表述能作为反应达到化学平衡状态的标志是__。
a．反应速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2
b．各组分的物质的量浓度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．混合气体的密度不变
e．单位时间内生成nmolN2的同时，生成3nmolH2
f．v(N2)消耗=2v(NH3)消耗
g．单位时间内3molH—H键断裂的同时2molN—H键也断裂
【答案】70% 0.09mol/(L·min) c＞a=d＞b 变小 不变 5：7 bc
【解析】
N2的初始物质的量0.20mol，第4min时，N2的物质的量为0.06mol，根据转化率公式，转化率=
×100%计算。根据平均速率v(N2)=
，v(H2)＝3v(N2)计算。同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比；根据化学反应速率与计量数的比值大小，从而确定选项，注意单位是否相同；平衡时容器内气体的压强之比等于物质的量之比，根据密度
进行判断。根据三段式进行判断。根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
(1)上述反应在第4min时，N2的转化率为
；
(2)用H2表示从0～2min内该反应的平均速率，根据平均速率v(N2)=
，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)＝3v(N2)，v(H2)=3×0.03mol/(L·min) =0.09mol/(L·min)；
(3)用各物质的化学反应速率除以化学计量数得到的数值越大，速率越快； a．
；
b．
；
c．v(N2)=
；
d．v(H2)=
；
得到该反应进行快慢的顺序为c＞a=d＞b；
(4) 根据化学反应，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，假设氢气的起始物质的量为amol，
起始物质的量为(0.2+a)mol，平衡时的物质的量为(0.06+a-0.42+0.28)mol=(a-0.08) mol，(0.2+a)＞(a-0.08)，气体的压强与物质的量成正比，平衡时容器内气体的压强与物质的量变小；混合气体的密度，质量是不变的，容器的体积也是不变的，故混合气体的密度是不变的；
(5)将amolN2与bmolH2的混合气体发生上述反应，
n(N2)=n(H2)=2n(NH3)，即a-x=b-3x=4x，解得： a：b=5：7；
(6) a．反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态都存在反应速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2，不能用于判断是否破坏，故a错误；
b．各组分的物质的量浓度不再改变，可说明正逆反应速率相等，达到破坏状态，故b正确；
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的总物质的量不变，可说明达到破坏状态，故c正确；
d．因气体的质量不变，容器的体积不变，则无论是否达到破坏，混合气体的密度都不变，故d错误；
e．单位时间内生成nmolN2的同时，生成3nmolH2，都为逆反应，不能说明正逆反应速率相等，故e错误；
f．2v(N2)消耗＝v(NH3)消耗，说明正逆反应速率相等，v(N2)消耗＝2v(NH3)消耗，不能说明正逆反应速率相等，故f错误；
g．单位时间内3molHH键断裂的同时2molNH键也断裂，正逆反应速率不等，没有达到破坏状态，故g错误；
答案选
