Question

恒溫下，將a mol N₂與b mol H₂的混合氣體通入一個(gè)固體容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，nt（N₂）=13mol，nt（NH₃）=6mol，a=

 

．
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%．nt（NH₃）

 

．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)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(yīng)時(shí)，下列敘述能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)）

 

；
A．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
B．反應(yīng)后混合氣體的密度不再發(fā)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(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)三段式計(jì)算；
（2）計(jì)算出混合氣體總的物質(zhì)的量，利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量；
（3）利用差量法計(jì)算原混合氣體的物質(zhì)的量；
（4）原混合氣體的物質(zhì)的量減去氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為氫氣的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算；
（5）平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析選項(xiàng)進(jìn)行判斷．

解答： 解：（1）根據(jù)方程式計(jì)算：
      N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始：a        b        0
轉(zhuǎn)化：3        9         6 
t時(shí)刻：a-3     b-9       6
a-3=13，則a=16，
故答案為：16；
（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體為

716.8L

22.4L/mol

=32mol，其中NH₃的物質(zhì)的量為32mol×25%=8mol．
故答案為：8nol；
（3）N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g），物質(zhì)的量減少△n     
       1mol    3mol       2mol              2mol
轉(zhuǎn)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(zhì)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(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)；
A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變，反應(yīng)后混合氣體的密度始終不發(fā)生變化，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．三種氣體的濃度保持不變，是平衡的標(biāo)志，但濃度相同不能說(shuō)明，故C錯(cuò)誤；
D．NH₃的分解速率與生成速率相等證明氨氣的正逆反應(yīng)速率相同，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，但反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故E正確；
故答案為：ADE．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、影響反應(yīng)速率及平衡的因素、平衡的判定等，注重高考�？疾辄c(diǎn)的考查，注意概念的分析，題目難度中等．