题目内容
3．已知：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol有体积均为2L的甲、乙两个相同的密闭容器，一定温度下，向甲容器中加入1mol N2和3mol H2，经过3min达到平衡时放出Q1kJ的热量；向乙容器中加入2molNH3，一段时间到达平衡时吸收Q2kJ的热量；已知Q1=3Q2．（1）下列情况表明反应已达到平衡状态的是AD
A．气体的平均相对分子质量不再变化 B．平衡常数不再变化
C．氮气的生成速率与氨气的消耗速率相等 D．断裂1molN≡N键的同时断裂6molN-H键
（2）Q2=23.1kJ
（3）甲容器中达平衡时，H2的平均反应速率为0.03mol/（L•min）；达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，平衡的移动方向为正反应方向（填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”）
分析 （1）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
（2）甲与乙为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，各组分起始物质的量等于化学计量数，故Q2+Q1=92.4，结合平衡时Q1=3Q2计算
（3）平衡时Q1=3Q2，由于Q2+Q1=92.4kJ，故Q1=69.3kJ，则甲中转化的氮气为$\frac{69.3kJ}{92.4kJ/mol}$=0.75mol，则：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）
起始量（mol）：1 3 0
转化量（mol）：0.75 2.25 1.5
平衡量（mol）：0.25 0.75 1.5
根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（H2）；
达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，等效为在原平衡基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动．
解答 解：（1）A．混合气体总质量不变，随反应进行混合气体物质的量发生变化，则气体的平均相对分子质量不再变化，说明到达平衡，故A正确；
B．温度不变，平衡常数不变化，故B错误；
C．氮气的生成速率与氨气的消耗速率相等，均表示逆反应速率，反应始终按该比例关系进行，故C错误；
D．断裂1molN≡N键的同时断裂6molN-H键，而断裂1molN≡N键会生成6molN-H键，氨气的生成与消耗速率相等，反应到达平衡，故D正确，
故选：AD；
（2）甲与乙为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，各组分起始物质的量等于化学计量数，故Q2+Q1=92.4，平衡时Q1=3Q2，联立解得Q2=23.1kJ，
故答案为：23.1；
（3）平衡时Q1=3Q2，由于Q2+Q1=92.4kJ，故Q1=69.3kJ，则甲中转化的氮气为$\frac{69.3kJ}{92.4kJ/mol}$=0.75mol，则：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）
起始量（mol）：1 3 0
转化量（mol）：0.75 2.25 1.5
平衡量（mol）：0.25 0.75 1.5
则v（H2）=$\frac{\frac{2.25mol}{2L}}{3min}$=0.375mol/（L．min），
达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，等效为在原平衡基础上增大压强，正反应为气体体积减小的反应，平衡正向进行，
故答案为：0.03；正反应方向．
点评 本题考查化学平衡计算，（2）中注意规律的归纳总结，（3）中注意利用等效思想解答，也可以利用浓度商与平衡常数相对大小进行判断，难度中等．
| A． | 纯碱-碱 硫化氢-酸 小苏打-酸式盐 | |
| B． | 碘酒-混合物 胆矾-纯净物 臭氧-单质 | |
| C． | 葡萄糖-电解质 CO2-酸性氧化物 蛋白质溶液-胶体 | |
| D． | 氨水-电解质 硫酸钡-非电解质 酒精-有机物 |
| A． | CH4 | B． | C2H6 | C． | C4H8 | D． | C2H4 |
| A． | 常温常压下，2.24 L 水中分子的数目为0.1 NA | |
| B． | 0.1 mol•L-1氯化铵溶液中含有氯离子的数目为0.1 NA | |
| C． | 常温下，1.7 g氨气中含有电子数目为1.0 NA | |
| D． | 10 g氖气所含原子数为NA |
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