Question

4．氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：
N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃（g）．在一定条件下，将一定量的N₂和H₂的混合气体充入某定容密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是D（填序号）．
A．容器中混合气体的密度不随时间变化
B．断裂3mol H-H键的同时形成6mol N-H键
C．N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：3：2
D．容器中的压强不随时间变化．

Answer 1

分析 可逆反应N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃（g）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，据此进行解答．

解答 解：A．体积不变，气体质量守恒，则混合气体的密度始终不变，所以不能根据密度判断平衡状态，故A错误；
B．断裂3mol H-H键为正反应速率，形成6mol N-H键也是正反应速率，无法判断平衡状态，故B错误；
C． N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：3：2，无法判断各组分的浓度是否不再变化，则无法判断平衡状态，故C错误；
D．该反应为反应前后气体物质的量不等的反应，则容器中的压强不随时间变化，可知反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：D．

点评 本题考查化学平衡状态的判断，题目难度不大，明确化学平衡状态的特征为解答关键，试题侧重基础知识的考查，有利于培养学生的灵活应用能力．