Question

（6分）随着世界粮食需求量的增长，农业对化学肥料的需求量越来越大，其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础，其原理为：N₂＋3H₂2NH₃

（1）在N₂＋3H₂2NH₃的反应中，一段时间后，NH₃的浓度增加了0.9mol·L^－1。用N₂表示其反应速率为0.15 mol·L^－1·s^－1，则所经过的时间为          ；

A．2 s          B．3 s        C．4 s         D．6 s

（2）下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是         ；

A．v(H₂)＝0.1 mol·L^－1·min^－1    B．v(N₂)＝0.1 mol·L^－1·min^－1

C．v(NH₃)＝0.15 mol·L^－1·min^－ D．v(N₂)＝0.002mol·L^－1·min^－1

（3）在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应：

N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H＜0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是             。

A．容器内气体密度保持不变

B．容器内温度不再变化

C．断裂1mol N≡N键的同时，断裂6 mol N—H键

D．反应消耗N₂、H₂与产生NH₃的速率之比1︰3︰2

Answer

（1）B   （2）B   （3）BC

【解析】（1）反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以氨气的反应速率就是0.15 mol·L－1·s－1×2＝0.30 mol·L－1·s－1，因此时间是0.9mol·L－1÷0.30 mol·L－1·s－1＝3s，答案选B。

（2）同一个化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示，然后才能直接比较速率数值，因此如果都用物质氮气表示反应速率，则选项AC分别是0.033 mol·L－1·min－1、0.075 mol·L－1·min－1，所以答案选B。

（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以选项B正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，A不正确。C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。速率之比是相应的化学计量数之比，因此D中的关系始终是成立，不正确。答案选BC。