Question

合成氨工業(yè)對國民經濟和社會發(fā)展具有重要的意義．一定溫度下，在2L的密閉容器中加入一定量的N₂和H₂，發(fā)生合成氨反應，其中n（NH₃）和n（H₂）隨時間變化的關系如圖所示．
（1）a點～d點表示的狀態(tài)中，逆反應速率最快的是

 

．
（2）反應在

 

時刻達到平衡，該時間內用H₂表示的正反應速率為

 

．
（3）下列描述中能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是

 

 （填字母）
A．容器中NH₃與H₂的物質的量之比為1：1
B．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化
C．混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化
D．單位時間內消耗1mol N₂的同時生成2mol NH₃
E．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
（4）反應A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g）在四種不同情況下的反應速率分別為：
①v（A ）=5mol?L^-1?min^-1           
②v（ B ）=6mol?L^-1?min^-1
③v（C）=4.5mol?L^-1?min^-1          
④v（D ）=8mol?L^-1?min^-1
則反應速率由快到慢的順序是

 

（填序號）

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,反應速率的定量表示方法,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）當反應達到平衡狀態(tài)時，逆反應速率最大；
（2）各組分物質的量不在變化時達到平衡狀態(tài)；反應速率v=

△c

△t

；
（3）利用化學平衡狀態(tài)的特征“等”、“定”來判斷反應達到平衡狀態(tài)；
（4）用同一種物質來表示反應速率可比較大�。�

解答： 解：（1）從圖中在t₂之前看出氫氣的量一直在減小，氨氣的量一直在增大，正反應速率一直在減小，逆反應速率在增加，當反應達到平衡狀態(tài)時，逆反應速率最大，d點在平衡狀態(tài)，逆反應速率最大；
故答案為：d；
（2）各組分物質的量不在變化時達到平衡狀態(tài)，由圖看出t₂時各組分物質的量不在變化；
根據3H₂+N₂?2NH₃，NH₃的物質的量變化量為n₂，故H₂的物質的量變化量為

3

2

n₂，△c=

3

4

n₂，H₂表示的正反應速率v=

△c

△t

=

3n2 4

t2

=

3n2

4t2

；
故答案為：t₂；

3n2

4t2

；
（3）A、由圖可知t₂時NH₃與H₂的物質的量之比為1：1，但隨時間的變化，它們的物質的量在變化，則不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B、混合氣體的質量、體積一直不變，則密度始終不變，不能作為判斷平衡的依據，故B錯誤；
C、因該反應是物質的量在減少的化學反應，則混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、單位時間內消耗1mol N₂的同時生成2mol NH₃，只能說明單方向N₂、NH₃的關系，不能說明正逆反應速率的關系，故D錯誤；
E、因該反應是物質的量在減少的化學反應，物質的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，故E正確；
故答案為：CE；
（4）對于反應A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），各物質表示的反應速率之比等于各物質的化學計量數(shù)之比，可得：
①v（A ）=5mol?L^-1?min^-1；
②v（ B ）=6mol?L^-1?min^-1時，v（A ）=3mol?L^-1?min^-1；
③v（C）=4.5mol?L^-1?min^-1時，v（A ）=1.5mol?L^-1?min^-1；
④v（D ）=8mol?L^-1?min^-1時，v（A ）=4mol?L^-1?min^-1．
故反應速率由快到慢的順序是①④②③．
故答案為：①④②③．

點評：本題考查化學反應與圖象、平衡狀態(tài)的判定等，明確化學反應速率與化學平衡的關系是解答本題的關鍵，考查了高考的熱點和重點，學生應認識這一知識點的重要性．