Question

在一定条件下，在密闭容器中发生合成氨反应，N₂、H₂、NH₃的起始浓度分别为c₁、c₂、c₃（均不为0）．当反应达到平衡时，它们的浓度分别为0.1mol?L^-1、0.3mol?L^-1、0.08mol?L^-1．下列判断错误的是（　　）

• A、当H₂与NH₃生成速率为3：2时，反应一定达到平衡状态
• B、H₂与N₂的转化率一定相等
• C、c₁一定等于0.14mol?L^-1
• D、c₃的取值范围为：0＜c₃＜0.28mol?L^-1

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：

分析：A、反应速率之比等于化学方程式计量数之比，氢气生成速率和消耗速率相同，反应达到平衡；
B、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；
C、c₁一定等于0.14mol/L，是极值转化后氮气的浓度，实质是加入的氮气、氢气和氨气，氮气浓度不是0.14mol/L；
D、依据极值法计算分析；

解答： 解：当反应达到平衡时，它们的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，采取极值转化分析判断
                  N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）
 平衡浓度         0.1     0.3       0.08
逆向极值转化       0.14     0.42      0
正向极值转化       0       0         0.28
A．当H₂与NH₃生成速率为3：2时，说明对氢气或氨气正逆反应速率相同，反应一定达到平衡状态，故A正确；
B．氮气和氢气平衡浓度之比为1；3，所以起始浓度一定按照1：3，所以H₂与N₂的转化率一定相等，故B正确；
C．如果c₁一定等于0.14mol/L，那么反应应该是正向进行，而题中已知反应不一定是正方向进行，答案给的0.14是按照如果NH₃的起始量为零的情况下正方向进行才会是0.14，因为转化量之比等于系数比，又由题知起始量不为零，故C错误；
D．按照极限法来算，如果正反应方向进行的，生成0.08mol，那么极限值NH₃的起始量为零，如果逆反应方向进行那么生成0.1mol的N₂和0.3mol的H₂那么极限值的NH₃起始量为0.28，又由题中条件告诉起始量不为零所以氨气的起始量应该介于0-0.28之间，c₃的取值范围为0＜c₃＜0.28mol/L，故D正确；
故选：C；

点评：本题考查了化学平衡影响因素、平衡常数计算、平衡标志判断的理解应用，注意平衡中极值方法的计算应用是解题关键，题目难度中等．