Question

20．在200℃时，将5mol H₂（g）和2mol N₂（g）充入到体积为2L的密闭容器中，发生反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）反应刚开始时，c（H₂）=2.5 mol/L，此时正反应速率最大（填“最大”或“最小”）
（2）随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度发生变化，当反应进行到v_正=v_逆时（填“＞”“＜”或“=”），此可逆反应就达到了化学平衡状态，
（3）若反应进行到2min时（此时未到达平衡状态）测得剩余的H₂为2mol，则这段时间内用H₂表示反应的速率为0.75 mol/（L•min），用N₂表示反应的速率为0.25 mol/（L•min）此时，NH₃的浓度为1mol/L．

Answer 1

分析 （1）反应刚开始时，反应物氢气与氮气的浓度最大，生成物的浓度为0，据此解答即可；
（2）随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度相应增大，当反应进行到v_正=v_逆时，此可逆反应就达到了化学平衡状态；
（3）根据V=$\frac{△c}{△t}$计算H₂的反应的速率，根据速率之比等于系数之比计算N₂的反应速率，根据消耗的氢气计算此时NH₃的浓度．

解答 解：（1）反应刚开始时，c（H₂）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，浓度最大，所以化学反应速率正反应速率最大，故答案为：2.5；最大；
（2）随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度相应增大，当反应进行到v_正=v_逆时，此可逆反应就达到了化学平衡状态，故答案为：=；
（3）若反应进行到2min时（此时未到达平衡状态）测得剩余的H₂为2mol，则H₂的反应的速率V=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{5-2}{2}}{2}$=0.75mol/（L•min），又速率之比等于系数之比，所以N₂表示反应的速率为0.75×$\frac{1}{3}$=0.25mol/（L•min），
根据N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），反应进行到2min时（此时未到达平衡状态）测得剩余的H₂为2mol，则反应消耗氢气为5-2=3mol，则生成氨气为2mol，所以此时，NH₃的浓度为$\frac{2}{2}$=1mol/L，故答案为：0.75；0.25；1．

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡的计算应用等，掌握基础是关键，题目较简单．