Question

【题目】合成氨时，在某个密闭容器中发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

（1）下列能使反应速率加快的是_____________________

①升高温度 ②减小容器体积 ③通入N2 ④通入Ar使压强增大 ⑤通入HCl气体 ⑥加入合适的催化剂

A．①③④⑤ B．①②③⑥ C．①②③④ D．②④⑤⑥

（2）在恒温、恒容的条件下，下列说法能表示反应达到化学平衡状态的是__________

①当有1molN2被消耗，就有2molNH3生成

②当有6molH—H键形成时，就有12molN—H键形成

③2正(N2)=逆(NH3)

④N2的物质的量不再变化

⑤H2、N2、NH3的浓度之比等于3：1：2

⑥混合气体的密度不变

⑦混合气体的压强不变

⑧混合气体的平均相对分子质量不变

A．①③④⑤⑦ B．①②③④⑧ C．②③④⑦⑧ D．②④⑤⑥

（3）在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)（放热反应）。测得压强-时间图像如图甲，测得p2=0.8p1，此时温度与起始温度相同，在达到平衡前某一时刻（t1）若仅改变一种条件，得到如图乙图像。

①如图甲，反应开始至平衡时NH3的平均反应速率为_____________________，平衡时氢气的转化率为_________。

②如图乙，下列说法正确的是_________

A．t1时刻可能是加入了催化剂

B．改变条件可以使H2 100℅转化为NH3

C．增大N2的浓度，可以提高H2的转化率

D．t2时刻，N2的浓度与NH3的浓度之比为1:2

Answer 1

【答案】B C 0.08mol/(L·min) 40% AC

【解析】

根据题意，本题考查化学反应速率、化学平衡的判断、化学平衡移动、图像的分析，运用、勒夏特里原理分析。

（1）①升高温度，可以加快反应速率，①正确；

②减小容器体积，相当增大压强，反应物和生成物浓度增大，反应速率加快，②正确；

③通入N2 ，增大反应物浓度，反应速率加快，③正确；

④通入Ar使压强增大 ，反应物和生成物浓度不变，反应速率不变，④错误；

⑤通入HCl气体，会与NH3生成NH4Cl，使生成物浓度降低，反应速率减慢，⑤错误；

⑥加入合适的催化剂可以加快反应速率，⑥正确；

故答案：B；

（2）①1molN2被消耗和2molNH3生成 均指正反应速率，不能判断是否达到平衡，①错误；

②当有6molH—H键形成时，就有12molN—H键形成 ，此时正=逆，反应达到平衡状态，②正确；

③2正(N2)=逆(NH3)，此时正=逆，反应达到平衡状态，③正确；

④反应过程中N2的物质的量会发生变化，当N2的物质的量不再变化时，正=逆，反应达到平衡状态，④正确；

⑤非平衡时候H2、N2、NH3的浓度之比也可以等于3：1：2，因此H2、N2、NH3的浓度之比等于3：1：2时不能判断是否达到平衡，⑤错误；

⑥在恒温、恒容的条件下，混合气体的密度始终保持不变，因此混合气体的密度不变时不能判断是否达到平衡，⑥错误；

⑦反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)前后气体分子数不相同，在恒温、恒容的条件下，混合气体的压强会发生变化，因此混合气体的压强不变时，反应达到平衡，⑦正确；

⑧反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)前后气体分子数不相同，在恒温、恒容的条件下，混合气体的平均相对分子质量会发生变化，当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，⑧正确；

故答案为：C；

（3）①假设反应过程中NH3变化的物质的量为2x，则

由p2=0.8p1和反应前后压强比等于气体物质的量之比可知，，解得x=0.4mol，反应开始至平衡时NH3的平均反应速率为，平衡时氢气的转化率；

故答案为：0.08mol/(L·min)；40%；

②A．t1时刻改变条件后生成NH3反应速率加快，可能是加入了催化剂，A项正确；

B．可逆反应不能达到 100℅转化，B项错误；

C．增大N2的浓度，平衡向正方向移动，可以提高H2的转化率，C项正确；

D．t2时刻，反应达到平衡状态，此时N2的浓度与NH3的浓度之比不一定为1:2，D项错误；

故答案为：AC。