Question

6．一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），測得其中N₂（g）物質的量隨時間變化如圖．
①從開始反應到t₁時刻，氨氣的平均反應速率為$\frac{0.5}{{t}_{1}}$mol/（L•min）．
②達到平衡時，氨氣在反應混合物中的百分含量是60%．
③在t₃時刻，對于可逆反應所達狀態(tài)，下列說法正確的有AC．
A．一個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵斷裂
B．密度不再改變
C．混合氣體的平均相對分子質量不再改變
D．正反應速率v（H₂）=0.6mol/（L•min），逆反應速率v（NH₃）=0.2mol/（L•min）

Answer 1

分析 ①從開始反應到t₁時刻，參加反應的氮氣為1.0mol-0.5mol=0.5mol，則生成氨氣為1mol，結合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
②達到平衡時，氮氣的物質的量為0.25mol，結合反應可知，轉化的氮氣為0.75mol，轉化的氫氣為2.25mol，生成的氨氣為1.5mol，結合物質的量計算含量；
③結合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡狀態(tài)．

解答 解：①從開始反應到t₁時刻，參加反應的氮氣為1.0mol-0.5mol=0.5mol，則生成氨氣為1mol，氨氣的平均反應速率為v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.5}{{t}_{1}}$mol/（L•min），
故答案為：$\frac{0.5}{{t}_{1}}$mol/（L•min）；
②達到平衡時，氮氣的物質的量為0.25mol，結合反應可知，轉化的氮氣為0.75mol，轉化的氫氣為2.25mol，生成的氨氣為1.5mol，則氨氣在反應混合物中的百分含量是$\frac{1.5mol}{0.25mol+（3mol-2.25mol）+1.5mol}$×100%=60%，故答案為：60%；
③A．一個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵斷裂，可知正逆反應速率相同，為平衡狀態(tài)，故A正確；
B．氣體的質量、體積不變，則密度始終不改變，不能判定平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．由M=$\frac{m}{n}$可知，混合氣體的平均相對分子質量不再改變，則物質的量不變，為平衡狀態(tài)，故C正確；
D．正反應速率v（H₂）=0.6mol/（L•min），逆反應速率v（NH₃）=0.2mol/（L•min），正逆反應速率之比為3：1，不等于化學計量數之比，不是平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：AC．

點評 本題考查化學平衡計算及平衡判定，為高頻考點，把握圖中物質的量的變化、反應速率計算、平衡特征為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意平衡的判定方法，題目難度不大．