一定条件下，对于可逆反应N2（g）+3H2（g）  2NH3（g），若N2、H2、NH3的起始浓度分别为C1、C2、C3（均不为零），到达平衡时，N2、H2、N

题型：不详难度：来源：

一定条件下，对于可逆反应N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g），若N₂、H₂、NH₃的起始浓度分别为C₁、C₂、C₃（均不为零），到达平衡时，N₂、H₂、NH₃的浓度分别为0.1 mol·L^-1、0.3 mol·L^-1、0.08 mol·L^-1，则下列判断正确的是（    ）

A．C1：C2=1：3

B．平衡时，H2和NH3的生成速率之比为2：3

C．N2、H2的转化率之比为１：３

D．C1的取值范围为0.04 mol·L-1＜C1＜0.14 mol·L-1

答案

A

解析

试题分析：A中“达平衡时氮气、氢气的浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L”，则浓度之比是1：3；反应中无论是消耗它们还是生成它们，浓度的变化量之比肯定也是1：3；末态浓度加消耗掉浓度，所以，起始时也一定是1：3，故A正确；B中氢气的生成速率是V_逆，氨气的生成速率是V_正，同一个反应速率用不同的物质表示时，数值与它们的系数成正比，所以H₂和NH₃的生成速率之比为3：2才表示V_正=V_逆，故B错误；C中如上A所述，氮气、氢气的起始浓度之比是1：3，消耗浓度之比一定是1：3，所以它们的转化率相等，为1：1，故C错误；D中如果起始时c₃＝0，则平衡时氨气的浓度0.08mol/L，全部是反应生成的，这需要0.04mol/L的氮气，平衡时氮气的浓度为0.1mol/L，所以起始时就应该是0.1＋0.04＝0.14 mol/L，但是题目已知起始时氨气的浓度不等于0，则C₁＜0.14mol•L^-1。又因为起始时也可能是向生成氮气的方向进行，所以C₁的取值范围为0＜C₁＜0.14mol•L^-1，故D不正确，答案选A。
点评：该题综合性强，浓度较大，对学生的思维能力提出了较高的要求。该题的关键是在明确反应原理的基础上，借助于数学中的讨论法和极值法，有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力，也有利于培养学生的逆向思维能力，提高学生的应试能力。