Question

20．在200℃時，將5mol H₂（g）和2mol N₂（g）充入到體積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）反應剛開始時，c（H₂）=2.5 mol/L，此時正反應速率最大（填“最大”或“最小”）
（2）隨著反應的進行，反應混合物中各組分濃度發(fā)生變化，當反應進行到v_正=v_逆時（填“＞”“＜”或“=”），此可逆反應就達到了化學平衡狀態(tài)，
（3）若反應進行到2min時（此時未到達平衡狀態(tài)）測得剩余的H₂為2mol，則這段時間內用H₂表示反應的速率為0.75 mol/（L•min），用N₂表示反應的速率為0.25 mol/（L•min）此時，NH₃的濃度為1mol/L．

Answer 1

分析 （1）反應剛開始時，反應物氫氣與氮氣的濃度最大，生成物的濃度為0，據此解答即可；
（2）隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，生成物的濃度相應增大，當反應進行到v_正=v_逆時，此可逆反應就達到了化學平衡狀態(tài)；
（3）根據V=$\frac{△c}{△t}$計算H₂的反應的速率，根據速率之比等于系數之比計算N₂的反應速率，根據消耗的氫氣計算此時NH₃的濃度．

解答 解：（1）反應剛開始時，c（H₂）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，濃度最大，所以化學反應速率正反應速率最大，故答案為：2.5；最大；
（2）隨著反應的進行，反應物的濃度逐漸減小，生成物的濃度相應增大，當反應進行到v_正=v_逆時，此可逆反應就達到了化學平衡狀態(tài)，故答案為：=；
（3）若反應進行到2min時（此時未到達平衡狀態(tài)）測得剩余的H₂為2mol，則H₂的反應的速率V=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{5-2}{2}}{2}$=0.75mol/（L•min），又速率之比等于系數之比，所以N₂表示反應的速率為0.75×$\frac{1}{3}$=0.25mol/（L•min），
根據N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反應進行到2min時（此時未到達平衡狀態(tài)）測得剩余的H₂為2mol，則反應消耗氫氣為5-2=3mol，則生成氨氣為2mol，所以此時，NH₃的濃度為$\frac{2}{2}$=1mol/L，故答案為：0.75；0.25；1．

點評 本題考查了化學反應速率、化學平衡的計算應用等，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．