Question

【題目】工業上利用H2合成氫的反應原理為:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)。現有甲、乙兩個容積為1L的密閉容器.在相同條件下，按不同的反應物投入量進行合成氫反應相關數據如下表示:

容器	甲	乙
反應物投入量	2molH2、2molN2	4malH2.4molN2
平衡時N2的濃度(mol/L)	c1=1.5	c2
NH3的體積分數	ω1	ω2
混合氣體的密度(g/L)	ρ1	ρ2

（1）下列情況下，反應達到平衡狀態的是_____(填序號)

A、3molH-H共價鍵斷裂同時有6molN-H共價鍵形成

B、3v正(N2)=v逆(H2)

C、混合氣體的平均相對分子質量保持不變

（2）反應的平衡常數K=_____________________(結果保留3位有效數字).

（3）分析上表中的數據，有以下關系:c2________3mol/L；ω1________ω2(填“>”、“<”、“=”)；

Answer 1

【答案】BC 5.33 ＜ ＜

【解析】

（1）A．3molH-H共價鍵斷裂同時有6molN-H共價鍵形成，只是涉及了正反應，無法判斷是否平衡；

B．①代表了正逆反應②正逆速率比等于化學計量數之比，所以可以證明反應達到平衡狀態；

C．混合氣體的平均相對分子質量數值上等于氣體的總質量比氣體的物質的量去判斷；

（2）列三行式計算；

（3）投入量加倍相當于加壓，去判斷；

（1）A．3molH-H共價鍵斷裂同時有6molN-H共價鍵形成，只是涉及了正反應，無法判斷是否平衡，故A錯誤；

B．①代表了正逆反應②正逆速率比等于化學計量數之比，所以可以證明反應達到平衡狀態，故B正確；

C．混合氣體的平均相對分子質量數值上等于氣體的總質量比氣體的物質的量，氣體總質量是定值，由于總物質的量一直在變，所以平均相對分子質量也在發生變化，所以當混合氣體的平均相對分子質量保持不變時，達到了平衡，故C正確；

正確答案：BC。

（2） 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

C（初） 2 2 0

△C 1.5 0.5 1.0

C（平） 0.5 1.5 1.0

K==5.33

正確答案：5.33。

（3）投入量加倍，如果平衡等效，濃度加倍，質量分數相同，但是濃度加倍相當于加壓，有利于反應正向進行，所以c2<3mol/L；ω1<ω2；

正確答案：＜ ＜ 。