Question

【題目】在容積均為500ml的I、II、III三個密閉容器中分別充入l molN2和2.5 molH2，三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變，在其他條件相同的情況下發生反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(△H<0)。實驗測得反應均進行到t min時N2的體積分數如圖所示。下列說法正確的是

A．當v(H2)=3v(N2)時，可以說明三個容器中的反應達平衡狀態

B．在t min時，一定達化學平衡狀態的是Ⅱ和Ⅲ

C．在t min時，測得c(N2)=1mol/L；若在向III中充入1.5molN2和1molNH3，H2的轉化率不變

D．三個容器中的反應均達到平衡后，容器I中混合氣體的平均相對分子質量最小

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A、若為一個表示正反應速率、另一個表示逆反應速率，反應到達平衡，若為同方向速率，選項A中關系式在任何情況下都成立，不能說明到達平衡，沒有指明H2和N2的正逆反應速率，不能說明反應達到了平衡狀態，故A錯誤；B、由于不能確定容器II中氮氣是否達到最小值，因此不能確定II是否達到平衡狀態，若未達平衡，溫度越高反應速率越快，相同時間內氮氣的含量越低，tmin時，氮氣的含量Ⅲ比Ⅱ高，故Ⅲ到達平衡，故B錯誤；C、解：在一定溫度和有催化劑存在的條件下，將1molN2和2.5molH2放入500mL密閉容器中，Ⅲ達到平衡，平衡后N2的濃度為1mol/L，則：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

開始(mol/L)：2 5 0

變化(mol/L)：1 3 2

平衡(mol/L)：1 2 2

②K==0.5，保持溫度不變，再向容器中同時充入1.5mol氮氣和1mol氨氣，則此時N2的濃度=1mol/L+=4mol/L，NH3的濃度=2mol/L+=4mol/L，故濃度冪Qc==0.5=K，則平衡不移動，H2的轉化率將不變，故C正確；D、由質量守恒定律知，總質量不變，該反應為體積縮小的反應，Ⅲ中N2的含量最大，故總物質的量最大，故Ⅲ平均相對分子質量最小，故D錯誤；故選C。