Question

恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個固體容積的密閉容器中，發生如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反應進行到某時刻t時，nt（N₂）=13mol，nt（NH₃）=6mol，a=

 

．
（2）反應達到平衡時，混合氣體的體積為716.8L（標況下），其中NH₃的含量（體積分數）為25%．nt（NH₃）

 

．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比（寫出最簡整數比，下同），n（始）：n（平）=

 

．
（4）原混合氣體中，a：b=

 

．
（5）將1molN₂和3molH₂合成NH₃反應時，下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態的是（填標號）

 

；
A．容器內的總壓強不隨時間而變化
B．反應后混合氣體的密度不再發生變化
C．三種氣體的濃度相等且保持不變
D．NH₃的分解速率與生成速率相等
E．混合氣體的平均相對分子質量不再發生變化．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據三段式計算；
（2）計算出混合氣體總的物質的量，利用體積分數計算氨氣的物質的量；
（3）利用差量法計算原混合氣體的物質的量；
（4）原混合氣體的物質的量減去氮氣的物質的量為氫氣的物質的量，據此計算；
（5）平衡標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變分析選項進行判斷．

解答： 解：（1）根據方程式計算：
      N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始：a        b        0
轉化：3        9         6 
t時刻：a-3     b-9       6
a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應達平衡時，混合氣體為

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質的量為32mol×25%=8mol．
故答案為：8nol；
（3）N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），物質的量減少△n     
       1mol    3mol       2mol              2mol
轉化：4mol   12mol       8mol              8mol
故原混合氣體為32mol+8mol=40mol，
則原混合氣體與平衡混合氣體的物質的量之比n（始）：n（平）=40mol：32mol=5：4．
故答案為：5：4；
（4）由（1）知a=16mol，則b=40mol-16mol=24mol，所以：a：b=16mol：24mol=2：3，
故答案為：2：3；
（5）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反應是氣體體積減小的放熱反應；
A．反應前后氣體物質的量變化，容器內的總壓強不隨時間而變化，說明反應達到平衡狀態，故A正確；
B．反應前后氣體質量和體積不變，反應后混合氣體的密度始終不發生變化，不能說明反應達到平衡狀態，故B錯誤；
C．三種氣體的濃度保持不變，是平衡的標志，但濃度相同不能說明，故C錯誤；
D．NH₃的分解速率與生成速率相等證明氨氣的正逆反應速率相同，說明反應達到平衡狀態，故D正確；
E．反應前后氣體質量不變，但反應前后氣體物質的量變化，當混合氣體的平均相對分子質量不再發生變化，說明反應達到平衡，故E正確；
故答案為：ADE．

點評：本題考查較綜合，涉及化學平衡的計算、影響反應速率及平衡的因素、平衡的判定等，注重高考�？疾辄c的考查，注意概念的分析，題目難度中等．