Question

【題目】（1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進行可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應達到平衡的標志是________。

A．3v正(H2)＝2v逆(NH3) B．單位時間生成m mol N2的同時生成3m mol H2

C．容器內的總壓強不再隨時間而變化 D．混合氣體的密度不再隨時間變化

（2）工業上可用天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學習小組的同學模擬工業制取氫氣的原理，在一定溫度下，體積為2 L的恒容密閉容器中測得如下表所示數據。請回答下列問題：

時間/min	CH4/mol	H2O/mol	CO/mol	H2/mol
0	0.40	1.00	0	0
5	a	0.80	c	0.60
7	0.20	b	0.20	d

分析表中數據，判斷5 min時反應是否處于平衡狀態？______(填“是”或“否”)，前5 min反應的平均反應速率v(CH4)＝____________________。

（3）恒溫恒容下，將2 mol 氣體A和2 mol氣體B通入體積為2L的密閉容器中，發生如下反應：2A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)，2 min后反應達到平衡狀態，此時剩余1.2 mol B，并測得C的濃度為1.2 mol/L。

①x＝________。

②A的轉化率與B的轉化率之比為________。

Answer 1

【答案】C 是 0.02 mol·L－1·min－1 3 2：1

【解析】

（1）根據平衡狀態的特征分析；

（2）根據平衡時物質的濃度不再發生變化分析；根據反應速率＝△c/△t計算；

（3）根據三段式計算。

（1）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。則

A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)不滿足正逆反應速率相等，沒有達到平衡狀態，A不選；

B．單位時間生成m mol N2的同時生成3m mol H2均是逆反應速率，不能說明反應達到平衡狀態，B不選；

C．正反應體積減小，容器內的總壓強不再隨時間而變化能說明反應達到平衡狀態，C選；

D．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，因此混合氣體的密度不再隨時間變化不能說明反應達到平衡狀態，D不選；

答案選C。

（2）根據方程式CH4+H2O＝CO+3H2結合表中數據可知c＝0.2，所以5 min時反應已經處于平衡狀態；前5 min內消耗甲烷是0.2mol，濃度是0.1mol/L，則反應的平均反應速率v(CH4)＝0.1mol/L÷5min＝0.02 mol·L－1·min－1。

（3） 2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)

起始量（mol） 2 2 0

轉化量（mol） 1.6 0.8 0.8x

平衡量（mol） 0.4 1.2 0.8x

①C的濃度為1.2 mol/L，則1.2×2＝0.8x，解得x＝3。

②A的轉化率與B的轉化率之比為。