Question

一定条件下，对于可逆反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为C₁、C₂、C₃（均不为零），到达平衡时，N₂、H₂、NH₃的浓度分别为0.1mol?L^-1、0.3mol?L^-1、0.08mol?L^-1，则下列判断正确的是（ ）
A．C₁：C₂=1：3
B．平衡时，H₂和NH₃的生成速率之比为2：3
C．N₂、H₂的转化率之比为1：3
D．C₁的取值范围为0.04mol?L^-1＜C1＜0.14mol?L^-1

Answer 1

【答案】分析：A、根据各物质表示的化学反应速率之比等于系数之比来计算；
B、化学平衡状态的标志是：正逆反应速率相等；
C、反应物的转化率和反应物的初始浓度以及变化浓度有关系；
D、极限假设0.08mol/L的氨气全部为生成时，则此时氮气的浓度存在极大值．
解答：解：A、“达平衡时X、Y的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L”，则浓度之比是1：3；反应中无论是消耗它们还是生成它们，变化浓度之比肯定也是1：3；末态浓度加消耗掉浓度，所以，起始时也一定是1：3，故A正确；
B、Y的生成速率是V_逆，Z的生成速率是V_正，同一个反应速率用不同的物质表示时，数值与它们的系数成正比，所以H₂和
NH₃的生成速率之比为3：2才表示V_正=V_逆，故B错误；
C、如上A所述，X、Y的起始浓度之比是1：3，消耗浓度之比一定是1：3，所以它们的转化率相等，为1：1，故C错误；
D、如果起始时c₃=0，则平衡时Z的浓度0.08mol/L，就是反应生成的，这需要0.04mol/L的X，平衡时X、Y、Z的浓度为
0.1mol/L，所以起始时就应该是0.1+0.04=0.14 mol/L，但是题目已知起始时Z的浓度不等于0，C₁的取值范围为
0.04mol?L^-1＜C1＜0.14mol?L^-1，故D正确．
故选AD．
点评：本题是一道关于化学平衡知识的计算题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．