Question

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．一定温度下，在2L的密闭容器中加入一定量的N₂和H₂，发生合成氨反应，其中n（NH₃）和n（H₂）随时间变化的关系如图所示．
（1）a点～d点表示的状态中，逆反应速率最快的是

 

．
（2）反应在

 

时刻达到平衡，该时间内用H₂表示的正反应速率为

 

．
（3）下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是

 

 （填字母）
A．容器中NH₃与H₂的物质的量之比为1：1
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内消耗1mol N₂的同时生成2mol NH₃
E．混合气体的压强不随时间的变化而变化
（4）反应A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v（A ）=5mol?L^-1?min^-1           
②v（ B ）=6mol?L^-1?min^-1
③v（C）=4.5mol?L^-1?min^-1          
④v（D ）=8mol?L^-1?min^-1
则反应速率由快到慢的顺序是

 

（填序号）

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,反应速率的定量表示方法,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）当反应达到平衡状态时，逆反应速率最大；
（2）各组分物质的量不在变化时达到平衡状态；反应速率v=

△c

△t

；
（3）利用化学平衡状态的特征“等”、“定”来判断反应达到平衡状态；
（4）用同一种物质来表示反应速率可比较大小．

解答： 解：（1）从图中在t₂之前看出氢气的量一直在减小，氨气的量一直在增大，正反应速率一直在减小，逆反应速率在增加，当反应达到平衡状态时，逆反应速率最大，d点在平衡状态，逆反应速率最大；
故答案为：d；
（2）各组分物质的量不在变化时达到平衡状态，由图看出t₂时各组分物质的量不在变化；
根据3H₂+N₂?2NH₃，NH₃的物质的量变化量为n₂，故H₂的物质的量变化量为

3

2

n₂，△c=

3

4

n₂，H₂表示的正反应速率v=

△c

△t

=

3n2 4

t2

=

3n2

4t2

；
故答案为：t₂；

3n2

4t2

；
（3）A、由图可知t₂时NH₃与H₂的物质的量之比为1：1，但随时间的变化，它们的物质的量在变化，则不是平衡状态，故A错误；
B、混合气体的质量、体积一直不变，则密度始终不变，不能作为判断平衡的依据，故B错误；
C、因该反应是物质的量在减少的化学反应，则混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，达到平衡状态，故C正确；
D、单位时间内消耗1mol N₂的同时生成2mol NH₃，只能说明单方向N₂、NH₃的关系，不能说明正逆反应速率的关系，故D错误；
E、因该反应是物质的量在减少的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，故E正确；
故答案为：CE；
（4）对于反应A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），各物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得：
①v（A ）=5mol?L^-1?min^-1；
②v（ B ）=6mol?L^-1?min^-1时，v（A ）=3mol?L^-1?min^-1；
③v（C）=4.5mol?L^-1?min^-1时，v（A ）=1.5mol?L^-1?min^-1；
④v（D ）=8mol?L^-1?min^-1时，v（A ）=4mol?L^-1?min^-1．
故反应速率由快到慢的顺序是①④②③．
故答案为：①④②③．

点评：本题考查化学反应与图象、平衡状态的判定等，明确化学反应速率与化学平衡的关系是解答本题的关键，考查了高考的热点和重点，学生应认识这一知识点的重要性．