Question

7．合成氯是人類研究的重要課題，目前工業(yè)合成氨的原理為：N₂（g）+3H₂（g） $?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH₃（g）△H=-93.0kJ/mol
某溫度下，在2L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測得數(shù)據(jù)如下

時間/h 物質(zhì)的量/mol	0	1	2	3	4
N2	2.0	1.83	1.7	1.6	1.6
H2	6.0	5.49	5.1	4.8	4.8
NH3	0	0.34	0.6	0.8	0.8

①0～2h內(nèi)，v（N₂）=0.075 mol•L^-1•h^-1．
②平衡時，H₂的轉(zhuǎn)化率為205
③若保持溫度和體積不變，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡后，NH₃的濃度與上表中相同的為CD（填選項字母）．
A．a(chǎn)=l、b=3．c=0         B．a(chǎn)=4、b=12、c=0
C．a(chǎn)=0、b=0．c=4        D．a(chǎn)=l、b=3、c=2．

Answer 1

分析 ①0～2h內(nèi)，消耗氮氣為2mol-1.7mol=0.3mol，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（N₂）；
②3h到達(dá)平衡狀態(tài)，消耗氫氣為6mol-4.8mol=1.2mol，轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%；
③若保持溫度和體積不變，改變起始投入量，達(dá)到平衡后，NH₃的濃度與原平衡相同，說明為等效平衡，反應(yīng)前后氣體體積不相等，恒溫恒容下，按化學(xué)計量轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol．

解答 解：①0～2h內(nèi)，消耗氮氣為2mol-1.7mol=0.3mol，則v（N₂）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{2h}$=0.075 mol•L^-1•h^-1，
故答案為：0.075 mol•L^-1•h^-1；
②3h到達(dá)平衡狀態(tài)，消耗氫氣為6mol-4.8mol=1.2mol，平衡時氫氣轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.2mol}{6mol}$×100%=20%，
故答案為：20%；
③若保持溫度和體積不變，改變起始投入量，達(dá)到平衡后，NH₃的濃度與原平衡相同，說明為等效平衡，反應(yīng)前后氣體體積不相等，恒溫恒容下，按化學(xué)計量轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，A、B選項不符合，C、D中轉(zhuǎn)化到方程式左邊可以得到n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，
故選：CD．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算、等效平衡，難度中等，注意理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積不等，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等量；反應(yīng)前后氣體體積相等，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等比．