Question

合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)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(yīng)，其中n（NH₃）和n（H₂）隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．
（1）a點(diǎn)～d點(diǎn)表示的狀態(tài)中，逆反應(yīng)速率最快的是

 

．
（2）反應(yīng)在

 

時(shí)刻達(dá)到平衡，該時(shí)間內(nèi)用H₂表示的正反應(yīng)速率為

 

．
（3）下列描述中能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

 （填字母）
A．容器中NH₃與H₂的物質(zhì)的量之比為1：1
B．混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
C．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化
D．單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol N₂的同時(shí)生成2mol NH₃
E．混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
（4）反應(yīng)A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g）在四種不同情況下的反應(yīng)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(yīng)速率由快到慢的順序是

 

（填序號）

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，逆反應(yīng)速率最大；
（2）各組分物質(zhì)的量不在變化時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)；反應(yīng)速率v=

△c

△t

；
（3）利用化學(xué)平衡狀態(tài)的特征“等”、“定”來判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；
（4）用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率可比較大小．

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(yīng)速率一直在減小，逆反應(yīng)速率在增加，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，逆反應(yīng)速率最大，d點(diǎn)在平衡狀態(tài)，逆反應(yīng)速率最大；
故答案為：d；
（2）各組分物質(zhì)的量不在變化時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，由圖看出t₂時(shí)各組分物質(zhì)的量不在變化；
根據(jù)3H₂+N₂?2NH₃，NH₃的物質(zhì)的量變化量為n₂，故H₂的物質(zhì)的量變化量為

3

2

n₂，△c=

3

4

n₂，H₂表示的正反應(yīng)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(shí)NH₃與H₂的物質(zhì)的量之比為1：1，但隨時(shí)間的變化，它們的物質(zhì)的量在變化，則不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B、混合氣體的質(zhì)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(jù)，故B錯誤；
C、因該反應(yīng)是物質(zhì)的量在減少的化學(xué)反應(yīng)，則混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化，達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol N₂的同時(shí)生成2mol NH₃，只能說明單方向N₂、NH₃的關(guān)系，不能說明正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，故D錯誤；
E、因該反應(yīng)是物質(zhì)的量在減少的化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比，則混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，達(dá)到平衡狀態(tài)，故E正確；
故答案為：CE；
（4）對于反應(yīng)A（g）+2B（g）?3C（g）+2D（g），各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得：
①v（A ）=5mol?L^-1?min^-1；
②v（ B ）=6mol?L^-1?min^-1時(shí)，v（A ）=3mol?L^-1?min^-1；
③v（C）=4.5mol?L^-1?min^-1時(shí)，v（A ）=1.5mol?L^-1?min^-1；
④v（D ）=8mol?L^-1?min^-1時(shí)，v（A ）=4mol?L^-1?min^-1．
故反應(yīng)速率由快到慢的順序是①④②③．
故答案為：①④②③．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)反應(yīng)與圖象、平衡狀態(tài)的判定等，明確化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，考查了高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)認(rèn)識這一知識點(diǎn)的重要性．