在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,反应中NH3的

在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,反应中NH3的

题型:不详难度:来源:
在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图:

魔方格

(1)该反应的化学平衡常数表达式为______;
(2)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(H2)为______.
(3)判断该反应达到平衡状态的标志是______(填字母);
a.N2和NH3浓度相等       b.NH3百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变    d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为______.
a.0.20mol/L    b.0.12mol/Lc.0.10mol/L      d.0.08mol/L.
答案
(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,应为K=故答案为:K=
[NH3]2
[N2][H2]3
;故答案为:
[NH3]2
[N2][H2]3

(2)根据图象分析平衡时氨气的浓度为0.1mol/L,时间为4min,所以依据速率之比等于系数之比得到:v(H2)=
3
2
v(NH3)=
3
2
×
0.1mol/L
4min
=0.0375 mol/(L•min),故答案为:0.0375 mol/(L•min);
(3)a.N2和NH3浓度相等,不能作为判断是否达到平衡的依据,二者浓度关系取决于起始量和反应的程度的关系,故不正确;
b.NH3百分含量保持不变,说明达到平衡状态,故正确;
c.容器中气体的压强不变,说明达到平衡状态,注意如果反应前后的气体的计量数之和相等时,不能作为判断的依据;
d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等时不能说明达到平衡状态,如是NH3的生成速率与H2的生成速率为2:3时可说明达到平衡状态;
e.容器中混合气体的密度保持不变不能作为判断的依据,因为容器的体积不变,气体的质量不变,无论是否达到平衡状态,气体的密度都不变.
故答案为:b、c;
(4)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L,温度改变平衡一定发生移动,则NH3的物质的量浓度不可能为0.1mol/L,故答案为:a、c;
举一反三
在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应A(g)+3B(g) 
魔方格
2C(g),下列说法中,能说明这一反应已经达到化学平衡状态的是(  )
A.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB
B.A、B、C的浓度相等
C.生成C的速率与C分解的速率相等
D.A、B、C的分子数之比为1:3:2
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一定条件下,可逆反应2A 
魔方格
B+3C,在下列四种状态中处于平衡的是(  )
魔方格
A.AB.BC.CD.D
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对于反应N2+3H2
魔方格
2NH3 下列不是该反应达到平衡状态标志的是(  )
A.生成氨气的速率与分解氨气的速率相等
B.断开一个N≡N,同时有六个N-H键生成
C.N2、H2、NH3的质量分数不再变化
D.混合气体总压强不再改变
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哈珀因分明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖.现向一个容积为2L的恒容的密闭容器中,加入N2、H2各4mol,在一定条件下使合成氨气反应发生,反应在10s时达到了反应的限度,这是H2的平均反应速率为0.12mol/(L•s),下列一个说法正确的是(  )
A.容器中混合气体的密度增大
B.此时容器中气体的压强是反应前气体压强的0.8倍
C.达到反应限度时H2的转化率是20%
D.此时容器中N2的物质的量为1.6mol
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原创工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)
魔方格
CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
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