Question

【题目】工业上利用H2合成氢的反应原理为:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)。现有甲、乙两个容积为1L的密闭容器.在相同条件下，按不同的反应物投入量进行合成氢反应相关数据如下表示:

容器	甲	乙
反应物投入量	2molH2、2molN2	4malH2.4molN2
平衡时N2的浓度(mol/L)	c1=1.5	c2
NH3的体积分数	ω1	ω2
混合气体的密度(g/L)	ρ1	ρ2

（1）下列情况下，反应达到平衡状态的是_____(填序号)

A、3molH-H共价键断裂同时有6molN-H共价键形成

B、3v正(N2)=v逆(H2)

C、混合气体的平均相对分子质量保持不变

（2）反应的平衡常数K=_____________________(结果保留3位有效数字).

（3）分析上表中的数据，有以下关系:c2________3mol/L；ω1________ω2(填“>”、“<”、“=”)；

Answer 1

【答案】BC 5.33 ＜ ＜

【解析】

（1）A．3molH-H共价键断裂同时有6molN-H共价键形成，只是涉及了正反应，无法判断是否平衡；

B．①代表了正逆反应②正逆速率比等于化学计量数之比，所以可以证明反应达到平衡状态；

C．混合气体的平均相对分子质量数值上等于气体的总质量比气体的物质的量去判断；

（2）列三行式计算；

（3）投入量加倍相当于加压，去判断；

（1）A．3molH-H共价键断裂同时有6molN-H共价键形成，只是涉及了正反应，无法判断是否平衡，故A错误；

B．①代表了正逆反应②正逆速率比等于化学计量数之比，所以可以证明反应达到平衡状态，故B正确；

C．混合气体的平均相对分子质量数值上等于气体的总质量比气体的物质的量，气体总质量是定值，由于总物质的量一直在变，所以平均相对分子质量也在发生变化，所以当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，达到了平衡，故C正确；

正确答案：BC。

（2） 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

C（初） 2 2 0

△C 1.5 0.5 1.0

C（平） 0.5 1.5 1.0

K==5.33

正确答案：5.33。

（3）投入量加倍，如果平衡等效，浓度加倍，质量分数相同，但是浓度加倍相当于加压，有利于反应正向进行，所以c2<3mol/L；ω1<ω2；

正确答案：＜ ＜ 。