Question

一定條件下，對于可逆反應N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g），若N₂、H₂、NH₃的起始濃度分別為C₁、C₂、C₃（均不為零），到達平衡時，N₂、H₂、NH₃的濃度分別為0.1 mol·L^-1、0.3 mol·L^-1、0.08 mol·L^-1，則下列判斷正確的是（    ）

A．C1：C2=1：3

B．平衡時，H2和NH3的生成速率之比為2：3

C．N2、H2的轉化率之比為１：３

D．C1的取值范圍為0.04 mol·L-1＜C1＜0.14 mol·L-1

Answer 1

A

試題分析：A中“達平衡時氮氣、氫氣的濃度分別為0.1mol/L，0.3mol/L”，則濃度之比是1：3；反應中無論是消耗它們還是生成它們，濃度的變化量之比肯定也是1：3；末態濃度加消耗掉濃度，所以，起始時也一定是1：3，故A正確；B中氫氣的生成速率是V_逆，氨氣的生成速率是V_正，同一個反應速率用不同的物質表示時，數值與它們的系數成正比，所以H₂和NH₃的生成速率之比為3：2才表示V_正=V_逆，故B錯誤；C中如上A所述，氮氣、氫氣的起始濃度之比是1：3，消耗濃度之比一定是1：3，所以它們的轉化率相等，為1：1，故C錯誤；D中如果起始時c₃＝0，則平衡時氨氣的濃度0.08mol/L，全部是反應生成的，這需要0.04mol/L的氮氣，平衡時氮氣的濃度為0.1mol/L，所以起始時就應該是0.1＋0.04＝0.14 mol/L，但是題目已知起始時氨氣的濃度不等于0，則C₁＜0.14mol?L^-1。又因為起始時也可能是向生成氮氣的方向進行，所以C₁的取值范圍為0＜C₁＜0.14mol?L^-1，故D不正確，答案選A。
點評：該題綜合性強，濃度較大，對學生的思維能力提出了較高的要求。該題的關鍵是在明確反應原理的基礎上，借助于數學中的討論法和極值法，有利于培養學生的邏輯推理能力和創新思維能力，也有利于培養學生的逆向思維能力，提高學生的應試能力。