Question

隨著世界糧食需求量的增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)對(duì)化學(xué)肥料的需求量越來越大，其中氮肥是需求量最大的一種化肥．而氨的合成為氮肥的生產(chǎn)工業(yè)奠定了基礎(chǔ)，其原理為：N₂+3H_2^?2NH₃
（1）在N₂+3H_2^?2NH₃的反應(yīng)中，一段時(shí)間后，NH₃的濃度增加了0.9mol?L^-1．用N₂表示其反應(yīng)速率為0.15mol?L^-1?s^-1，則所經(jīng)過的時(shí)間為

B

；
A．2s          B．3s        C．4s         D．6s
（2）下列4個(gè)數(shù)據(jù)是在不同條件下測(cè)得的合成氨反應(yīng)的速率，其中反應(yīng)最快的是

B

；
A．v（H₂）=0.1mol?L^-1?min^-1          B．v（N₂）=0.1mol?L^-1?min^-1
C．v（NH₃）=0.15mol?L^-1?min^-1        D．v（N₂）=0.002mol?L^-1?min^-1
（3）在一個(gè)絕熱、容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

BC

．
A．容器內(nèi)氣體密度保持不變                     
B．容器內(nèi)溫度不再變化
C．?dāng)嗔?mol N≡N鍵的同時(shí)，斷裂6mol N-H鍵
D．反應(yīng)消耗N₂、H₂與產(chǎn)生NH₃的速率之比1：3：2．

Answer 1

分析：（1）利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，根據(jù)N₂表示的平均反應(yīng)速率v（N₂）計(jì)算速率v（NH₃），再根據(jù)速率定義計(jì)算反應(yīng)時(shí)間；
（2）同一化學(xué)反應(yīng)中，同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比；先把不同物質(zhì)的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，從而確定選項(xiàng)．注意單位是否相同；
（3）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；

解答：解：（1）由于v（N₂）=0.15mol/（L?s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（NH₃）=2v（N₂）=2×0.15mol/（L?s）=0.3mol/（L?s），
所以反應(yīng)所經(jīng)歷的時(shí)間為

0.9mol?L-1

0.3mol/(L?s)

=3s．故選：B；
（2）反應(yīng)為N₂（g）+3H₂（g）  2NH₃（g），以氫氣的反應(yīng)速率為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷．
A、ν（H₂）=0.1mol/（L?min）；
B、ν（N₂）=0.1mol/（L?min），反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以ν（H₂）=0.3mol/（L?min）；
C、V（NH₃）=0.15mol/（L?min），反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以ν（H₂）=0.225mol/（L?min）；
D、ν（N₂）=0.002mol/（L?min），反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以ν（H₂）=0.003mol/（L?min）；
所以反應(yīng)速率最快的是B
故選：B；
（3）A．根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，不能證明該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．該反應(yīng)放熱，容器內(nèi)溫度不再變化，能證明該反應(yīng)是達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．?dāng)嗔?molN≡N鍵的同時(shí)，斷裂6molN-H鍵，正逆反應(yīng)速率相等，能證明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．無論反應(yīng)是否平衡，反應(yīng)消耗N₂、H₂與產(chǎn)生NH₃的速率之比1：3：2，不能證明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故選：BC；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、速率的計(jì)算以及大小的比較，解題時(shí)須注意判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志和角度．