Question

【题目】某温度下，在 2 L 恒容密闭容器中 3 种物质间进行反应，X、Y、Z 的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在 t1 min 时达到平衡。

（1）请写出该反应的化学方程式：_____。

（2）若上述反应中X、Y、Z 分别为 NH3、H2、N2，在此 t1 min 时间内，用H2 表示该反应的平均速率 v（H2）为_____。

（3）拆开 1mol 共价键所需吸收的能量如下表：

共价键	H－H	N≡N	N－H
吸收的能量/kJ	436	946	391

1mol N2 完全反应为NH3_____（填：吸收或放出）_____kJ 能量。事实上，将 1molN2 和3molH2 放在反应容器中，使它们充分反应，反应的热量变化总小于计算值，原因是_________。

（4）下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是_____（填字母代号）。

A 容器内各气体组分的质量分数不再发生改变

B 正反应速率与逆反应速率相等

C 容器内气体的密度不再发生改变

D 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变

Answer 1

【答案】2X3Y＋Z 放出 92 该反应为可逆反应，充分反应的最终结果是达到最大限度，即化学平衡状态，因此放出的热量总是小于理论计算值 ABD

【解析】

（1）由图分析，X的物质的量减少，Y、Z的物质的量增多，所以X是反应物，Y、Z是生成物。

（2）若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，在t1min内，氢气生成的物质的量为1.2mol，用公式：计算。

（3）在化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热。

（4）可逆反应达到平衡的重要特征是正逆反应速率相等且不为零。

（1）由图象可以看出，X的物质的量逐渐减少，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，则Y、Z为生成物，当反应到达t1min 时，△n(X)＝0.8mol，△n(Y)＝1.2mol，△n(Z)＝0.4mol，在化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)＝2：3：1，所以反应的化学方程式为：2X3Y＋Z，故答案为：2X3Y＋Z。

（2）若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，在t1min内，氢气生成的物质的量为1.2mol，用H2表示反应的平均速率为：，故答案为：。

（3）反应，1molN2完全反应为NH3，断裂3molHH键，1molNN键，共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molNH键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ2254kJ=92kJ；该反应为可逆反应，不能完全转化，将1molN2和3molH2放在反应容器中，使它们充分反应，生成NH3的小于2mol，放出的热量小于92kJ，故答案为：放出；92；该反应为可逆反应，充分反应的最终结果是达到最大限度，即化学平衡状态，因此放出的热量总是小于理论计算值。

（4）A．容器内各气体组分的质量分数不再发生改变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，A正确；

B．在可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等且不为零时，反应达平衡状态，B正确；

C．根据质量守恒定律，反应前后容器内气体的总质量不变，总体积不变，则气体密度始终不变，不能判断该反应达到平衡状态，C错误；

D．根据质量守恒定律，反应前后容器内气体的总质量不变，总体积不变，混合气体的平均相对分子质量不再发生改变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，D正确；故答案为：ABD。