Question

⑴反应N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g)在恒温恒容条件下进行，下列情况中，处于平衡状态的是________；反应正向进行的是________；反应逆向进行的是_________．（填序号）

A．单位时间内消耗2mol N₂，同时生成4mol NH₃

B．单位时间内消耗3mol H₂，同时生成2mol NH₃

C．单位时间内生成2mol N₂，同时生成6mol N—H键

D．混合气的密度不再随时间而改变

E．容器中气体的压强不再随时间而改变

F．单位时间内生成2mol NH₃，同时又生成2mol H—H键

⑵恒温下，将amol N₂与bmol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g)

反应进行到某时刻t时，n_t(N₂)＝13mol，n_t(NH₃)＝6mol，a =_________；

反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH₃的体积分数为25%。平衡时NH₃的物质的量为___________；

原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)：n(平)＝______________。

Answer

E F C 16 8mol(无单位不得分) 5：4

【解析】（1）A．单位时间内消耗2mol N2必生成4mol NH3，同时生成4mol NH3，A不一定平衡；B．单位时间内不论是否平衡，消耗3 mol H2的同时生成2 mol NH3，故无法判断是否达到平衡；C．生成6 mol N-H键即生成2 mol NH3，也即有1 mol N2被消耗，所以v正（N2消耗）＜v逆（N2的生成），反应逆向进行；D．因为据ρ=m/V，气体的质量和体积不随反应是否进行而改变，即ρ始终是一个定值，故无法判断是否达到平衡；E．因为反应如正向进行，压强p会减少，而p不再改变，说明反应已达平衡状态；F．生成2 mol NH3即消耗3 mol H2，而形成2 mol H-H键即生成2 mol H2，v正（H2消耗）＞v逆（H2的生成），所以反应正向进行；

（2）根据方程式N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)可知，反应进行到某时刻t时，生成了nt(NH3)=6mol，则参加反应的nt(N2)=6÷2mol=3mol，则a=13+3=16mol。NH3的含量(体积分数)为25%，则V(NH3)=716.8L×0.25=179.2L，所以标准状况下n(NH3)=179.2L÷22.4L/mol=8mol。n(NH3)=8mol，混合气体的总的物质的量为716.8L÷22.4L/mol=32mol。根据方程式可以算出参与反应的N2=4mol，H2=12mol，则反应前混合气体的物质的量=4+12+32×75%=40mol，所以n(始):n(平)=40:32=5:4。