Question

隨著世界糧食需求量的增長，農(nóng)業(yè)對化學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，其原理為：N₂+3H_2^?2NH₃
（1）在N₂+3H_2^?2NH₃的反應中，一段時間后，NH₃的濃度增加了0.9mol?L^-1．用N₂表示其反應速率為0.15mol?L^-1?s^-1，則所經(jīng)過的時間為______；
A．2sB．3sC．4sD．6s
（2）下列4個數(shù)據(jù)是在不同條件下測得的合成氨反應的速率，其中反應最快的是______；
A．v（H₂）=0.1mol?L^-1?min^-1B．v（N₂）=0.1mol?L^-1?min^-1
C．v（NH₃）=0.15mol?L^-1?min^-1D．v（N₂）=0.002mol?L^-1?min^-1
（3）在一個絕熱、容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．下列各項能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是______．
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．斷裂1molN≡N鍵的同時，斷裂6molN-H鍵
D．反應消耗N₂、H₂與產(chǎn)生NH₃的速率之比1：3：2．

Answer 1

（1）由于v（N₂）=0.15mol/（L?s），速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v（NH₃）=2v（N₂）=2×0.15mol/（L?s）=0.3mol/（L?s），
所以反應所經(jīng)歷的時間為

0.9mol?L-1

0.3mol/(L?s)

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