题目内容
【题目】在一定条件下，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如下图：
（1）计算反应开始10分钟内，NH3的平均反应速率___________
（2）反应处于平衡状态的时间是：__________________________
（3）图中10～20分钟曲线发生变化的可能原因是_______________。
（4）第25分钟，平衡改变的条件是____________________，此时正反应速率_____（填增大、减小或不变），重新达平衡后，NH3的体积分数比原平衡______（填大、小或不变）。
（5）判断该反应达到平衡状态的标志是_________________________（填字母）；
a．N2和NH3浓度相等 b．NH3百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
【答案】 0.005mol·L－1·min－1 20-25min，35-40min 使用了催化剂 分离出0.1molNH3 减小 大 b c
【解析】（1）由图示与速率公式可求速率，v（NH3）=(0.1mol/2L)÷10min==0.005mol/（L·min）；
（2）由图象可以看出，当反应进行到时20-25min，35-40min，各物质的量不变，说明反应达到平衡状态；
（3）由图象可知各组分物质的量变化增快，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n′(N2)=0.025mol×4=0.1mol，△n(H2)=0.025mol×12=0.3mol，△n(NH3)=0.025mol×8=0.2mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂；
（4）第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向进行，正反应速率减小，重新达平衡后，NH3的体积分数比原平衡大；
（5）a．N2和NH3浓度是否相等取决于反应的起始量和转化的程度，不能判断是否达到平衡，故a错误；b．NH3百分含量保持不变，说明反应达到平衡状态，故b正确；c．反应前后气体的物质的量不等，容器中气体的压强不变，说明达到平衡状态，故c正确； d．NH3的生成速率与H2的消耗速率相等，正逆反应速率不等，没有达到平衡状态，故d错误；e．由于气体的质量和容器的体积不变，则无论是否达到平衡状态，容器中混合气体的密度都保持不变，故e错误．故答案为：bc．
