Question

【题目】（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________。

A．3v正(H2)＝2v逆(NH3) B．单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化 D．混合气体的密度不再随时间变化

（2）工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题：

时间/min	CH4/mol	H2O/mol	CO/mol	H2/mol
0	0.40	1.00	0	0
5	a	0.80	c	0.60
7	0.20	b	0.20	d

分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？______(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)＝____________________。

（3）恒温恒容下，将2 mol 气体A和2 mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)，2 min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。

①x＝________。

②A的转化率与B的转化率之比为________。

Answer 1

【答案】C 是 0.02 mol·L－1·min－1 3 2：1

【解析】

（1）根据平衡状态的特征分析；

（2）根据平衡时物质的浓度不再发生变化分析；根据反应速率＝△c/△t计算；

（3）根据三段式计算。

（1）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则

A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)不满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，A不选；

B．单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2均是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，B不选；

C．正反应体积减小，容器内的总压强不再随时间而变化能说明反应达到平衡状态，C选；

D．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不再随时间变化不能说明反应达到平衡状态，D不选；

答案选C。

（2）根据方程式CH4+H2O＝CO+3H2结合表中数据可知c＝0.2，所以5 min时反应已经处于平衡状态；前5 min内消耗甲烷是0.2mol，浓度是0.1mol/L，则反应的平均反应速率v(CH4)＝0.1mol/L÷5min＝0.02 mol·L－1·min－1。

（3） 2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)

起始量（mol） 2 2 0

转化量（mol） 1.6 0.8 0.8x

平衡量（mol） 0.4 1.2 0.8x

①C的浓度为1.2 mol/L，则1.2×2＝0.8x，解得x＝3。

②A的转化率与B的转化率之比为。