对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题.在恒温恒容的甲容器.恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应.如图(图中所示数据均为初始物理量)．t分钟后反应均达到平衡.生成的NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)．①判断甲容器中的反应达平衡的依据是ACE．A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c(N2)不随时间改� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

11．对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如图（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）．

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是ACE．（填写相应编号）
A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c（N₂）不随时间改变
D．单位时间内生成2mol NH₃的同时消耗1mol N₂
E．单位时间内断裂3mol H-H键，同时断裂6mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=$\frac{400}{27}$；平衡时，甲的压强P_平=$\frac{3}{4}$P₀
（用初始压强P₀表示）．

分析 ①可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
②甲容器t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol，则：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：0.4   1.2      0
变化量（mol）：0.2   0.6      0.4
平衡量（mol）：0.2   0.6       0.4
再根据K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$计算平衡常数，恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比．

解答解：①A．随反应进行气体物质的量减小，恒温恒容下容器内压强减小，当压强不随时间改变，说明到达平衡状态，故A正确；
B．混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度为定值，故B错误；
C．到达平衡时各组分浓度保持不变，c（N₂）不随时间改变，说到达化学平衡状态，故C正确；
D．单位时间内生成2molNH₃的同时消耗1molN₂，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故D错误；
E．单位时间内断裂3molH-H键，同时断裂6molN-H键，而断裂6molN-H键会生成3molH-H键，氢气的生成速率与消耗速率相等，反应到达平衡，故E正确，
故选：ACE；
②甲容器t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol，则：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：0.4     1.2       0
变化量（mol）：0.2     0.6       0.4
平衡量（mol）：0.2     0.6       0.4
则平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{（\frac{0.4}{2}）^{2}}{\frac{0.2}{2}×（\frac{0.6}{2}）^{3}}$=$\frac{400}{27}$，
恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比，则平衡时，甲的压强P_平=$\frac{1.2mol}{1.6mol}$P₀=$\frac{3}{4}$P₀，
故答案为：$\frac{400}{27}$；$\frac{3}{4}$P₀．

点评本题考查化学平衡计算、平衡状态判断，注意三段式在化学平衡计算中应用，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡．

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