题目内容
Ⅰ．体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲起始投入2mol N2 3mol H2经过10s达平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol．Ⅱ．容器乙起始投入a mol N2，b mol H2，维持恒温、恒压到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol．两平衡温度相同、相同组分的体积分数都相同．
（1）容器甲10s 内用H2表示的平均反应速率v（H2）=______，达平衡时N2的转化率=______．
（2）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态？______
A．容器乙的气体密度不再变化 B．氢元素的质量不再变化
C．氮气的生成速率等于氨气的消耗速率 D．断裂1molN≡N键同时断裂6mol N-H键
（3）达平衡时甲容器的压强______ 乙容器的压强（填“等于”、“大于”或“小于”）．
（4）a=______mol，b=______mol．
（5）达平衡时乙容器的体积为______L．
（6）起始时容器乙是容器甲压强的______倍．
【答案】分析：由公式得反应速率、转化率，利用化学平衡状态特征判断是否达平衡状态，利用两平衡温度相同、相同组分的体积分数都相同，得出乙容器中a、b的数值，利用温度不变，化学平衡常数不变，得出平衡时乙容器的体积，利用理想状态气体方程，得出起始时容器乙与容器甲的关系．
解答：解：（1）v（NH3）=
=
=0.016mol/（L?s）
v（H2）=
v（NH3）=
×0.016mol/（L?s）=0.024 mol/（L?s）
α（N2）=
×100%=20%
故答案为：0.024 mol/（L?s） 20%
（2）A：恒温、恒压下对于反应 N2+3H2=2NH3，气体的物质的量发生变化，容器乙的体积亦随之变化，反应混合物的总质量不变．当容器乙的气体密度不再变化，说明容器乙的体积不再变化，反应到达平衡状态．故A对．
B：氢元素的质量自始至终都不发生变化，不能说明到达平衡状态．故B错．
C：利用速率相等判断是否到达平衡状态，是指同一物质的生成速率与消耗速率相等，氨气的消耗说明氮气生成，方向一致，不能说明到达平衡状态．故C错．
D：反应断裂1mol N≡N键同时要生成6molN-H键，断裂N-H键与生成N-H键的量相等，到达平衡状态．故D对．
故选：A D
（3）根据理想气体状态方程：PV=nRT，得P=
，由两平衡温度相同、相同组分的体积分数都相同，得
相同，T相同，所以得出P相同．
所以本题答案为：相等
（4）I中：N2 +3H2 =2NH3
开始 2mol 3mol 0mol
变化 0.4mol 1.2mol 0.8mol
平衡 1.6mol 1.8mol 0.8mol
平衡时N2体积分数：
=
平衡时H2体积分数：
=
平衡时NH3体积分数：1-
-
=
II中：容器乙中反应混合物总物质的量为：n总=1.2mol÷
=6.3mol
N2 +3H2 ═2NH3
开始 amol bmol 0mol
变化 0.6mol 1.8mol 1.2mol
平衡 （a-0.6）mol （b-1.8）mol 1.2mol
所以：（a-0.6）mol=6.3mol×
得a=3
（b-1.8）mol=6.3mol×
得b=4.5
故答案为：3 4.5
（5）I中平衡时N2浓度：c（N2）=
I中平衡时H2浓度：c（H2）=
I中平衡时NH3浓度：c（NH3）=
该温度下平衡常数kc=
=
，平衡常数只受温度影响，温度相同平衡常数相等．
令达平衡时乙容器的体积为VL，则：
=
，得V=7.5
故答案为：7.5
（6）令起始时容器甲压强为p，起始时容器乙压强p′，由理想气体状态方程PV=nRT得：
p×5=5RT，p′×7.5=6.3RT．所以p′=0.84p
故答案为：0.84
点评：本题考查的知识点较多，速率、平衡状态判断是考试的热点，利用化学平衡常数、理想气体状态方程是解决（5）（6）问的关键．
解答：解：（1）v（NH3）=
==0.016mol/（L?s）v（H2）=
v（NH3）=×0.016mol/（L?s）=0.024 mol/（L?s）α（N2）=
×100%=20%故答案为：0.024 mol/（L?s） 20%
（2）A：恒温、恒压下对于反应 N2+3H2=2NH3，气体的物质的量发生变化，容器乙的体积亦随之变化，反应混合物的总质量不变．当容器乙的气体密度不再变化，说明容器乙的体积不再变化，反应到达平衡状态．故A对．
B：氢元素的质量自始至终都不发生变化，不能说明到达平衡状态．故B错．
C：利用速率相等判断是否到达平衡状态，是指同一物质的生成速率与消耗速率相等，氨气的消耗说明氮气生成，方向一致，不能说明到达平衡状态．故C错．
D：反应断裂1mol N≡N键同时要生成6molN-H键，断裂N-H键与生成N-H键的量相等，到达平衡状态．故D对．
故选：A D
（3）根据理想气体状态方程：PV=nRT，得P=
，由两平衡温度相同、相同组分的体积分数都相同，得相同，T相同，所以得出P相同．所以本题答案为：相等
（4）I中：N2 +3H2 =2NH3
开始 2mol 3mol 0mol
变化 0.4mol 1.2mol 0.8mol
平衡 1.6mol 1.8mol 0.8mol
平衡时N2体积分数：
=平衡时H2体积分数：
=平衡时NH3体积分数：1-
-=II中：容器乙中反应混合物总物质的量为：n总=1.2mol÷
=6.3molN2 +3H2 ═2NH3
开始 amol bmol 0mol
变化 0.6mol 1.8mol 1.2mol
平衡 （a-0.6）mol （b-1.8）mol 1.2mol
所以：（a-0.6）mol=6.3mol×
得a=3（b-1.8）mol=6.3mol×
得b=4.5故答案为：3 4.5
（5）I中平衡时N2浓度：c（N2）=
I中平衡时H2浓度：c（H2）=
I中平衡时NH3浓度：c（NH3）=
该温度下平衡常数kc=
=，平衡常数只受温度影响，温度相同平衡常数相等．令达平衡时乙容器的体积为VL，则：
=，得V=7.5故答案为：7.5
（6）令起始时容器甲压强为p，起始时容器乙压强p′，由理想气体状态方程PV=nRT得：
p×5=5RT，p′×7.5=6.3RT．所以p′=0.84p
故答案为：0.84
点评：本题考查的知识点较多，速率、平衡状态判断是考试的热点，利用化学平衡常数、理想气体状态方程是解决（5）（6）问的关键．
练习册系列答案
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合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人．已知合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1．
的物质的量为0.8mol.
表示的平均反应速率
= ，达平衡时
的
转化率= . 
时改变了某种条件，改变的条件
N键同时断裂6molN一H键