Question

【題目】某溫度下，在 2 L 恒容密閉容器中 3 種物質間進行反應，X、Y、Z 的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示，反應在 t1 min 時達到平衡。

（1）請寫出該反應的化學方程式：_____。

（2）若上述反應中X、Y、Z 分別為 NH3、H2、N2，在此 t1 min 時間內，用H2 表示該反應的平均速率 v（H2）為_____。

（3）拆開 1mol 共價鍵所需吸收的能量如下表：

共價鍵	H－H	N≡N	N－H
吸收的能量/kJ	436	946	391

1mol N2 完全反應為NH3_____（填：吸收或放出）_____kJ 能量。事實上，將 1molN2 和3molH2 放在反應容器中，使它們充分反應，反應的熱量變化總小于計算值，原因是_________。

（4）下列敘述能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是_____（填字母代號）。

A 容器內各氣體組分的質量分數不再發(fā)生改變

B 正反應速率與逆反應速率相等

C 容器內氣體的密度不再發(fā)生改變

D 混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生改變

Answer 1

【答案】2X3Y＋Z 放出 92 該反應為可逆反應，充分反應的最終結果是達到最大限度，即化學平衡狀態(tài)，因此放出的熱量總是小于理論計算值 ABD

【解析】

（1）由圖分析，X的物質的量減少，Y、Z的物質的量增多，所以X是反應物，Y、Z是生成物。

（2）若上述反應中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，在t1min內，氫氣生成的物質的量為1.2mol，用公式：計算。

（3）在化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱。

（4）可逆反應達到平衡的重要特征是正逆反應速率相等且不為零。

（1）由圖象可以看出，X的物質的量逐漸減少，則X為反應物，Y、Z的物質的量逐漸增多，則Y、Z為生成物，當反應到達t1min 時，△n(X)＝0.8mol，△n(Y)＝1.2mol，△n(Z)＝0.4mol，在化學反應中，各物質的物質的量的變化值與化學計量數呈正比，則△n(X)：△n(Y)：△n(Z)＝2：3：1，所以反應的化學方程式為：2X3Y＋Z，故答案為：2X3Y＋Z。

（2）若上述反應中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2，在t1min內，氫氣生成的物質的量為1.2mol，用H2表示反應的平均速率為：，故答案為：。

（3）反應，1molN2完全反應為NH3，斷裂3molHH鍵，1molNN鍵，共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molNH鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ2254kJ=92kJ；該反應為可逆反應，不能完全轉化，將1molN2和3molH2放在反應容器中，使它們充分反應，生成NH3的小于2mol，放出的熱量小于92kJ，故答案為：放出；92；該反應為可逆反應，充分反應的最終結果是達到最大限度，即化學平衡狀態(tài)，因此放出的熱量總是小于理論計算值。

（4）A．容器內各氣體組分的質量分數不再發(fā)生改變，說明各物質的量不變，反應達平衡狀態(tài)，A正確；

B．在可逆反應中，正反應速率與逆反應速率相等且不為零時，反應達平衡狀態(tài)，B正確；

C．根據質量守恒定律，反應前后容器內氣體的總質量不變，總體積不變，則氣體密度始終不變，不能判斷該反應達到平衡狀態(tài)，C錯誤；

D．根據質量守恒定律，反應前后容器內氣體的總質量不變，總體積不變，混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生改變，說明氣體的物質的量不變，反應達平衡狀態(tài)，D正確；故答案為：ABD。