Question

在容積均為500mL的I、Ⅱ、Ⅲ三個密閉容器中分別充入l molN₂和2.5molH₂，三個容器的反應溫度分別為T₁、T₂、T₃且恒定不變，在其他條件相同的情況下發(fā)生反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜O．實驗測得反應均進行到t min時N₂的體積分數(shù)如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A、當v（H₂）=3v（N₂）時，可以說明三個容器中的反應達平衡狀態(tài)
• B、在t min時，一定達化學平衡狀態(tài)的是Ⅱ和Ⅲ
• C、在t min時，一定沒有達化學平衡狀態(tài)的是I
• D、三個容器中的反應均達到平衡后，容器I中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量最小

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：A、沒有指明H₂和N₂的正逆反應速率；
B、不能確定容器II中氮氣是否達到最小值；
C、若未達平衡，溫度越高反應速率越快，相同時間內(nèi)氮氣的含量越低，溫度越高到達平衡時氮氣的含量越高，比較I、Ⅲ進行解答；
D、由質(zhì)量守恒定律知，總質(zhì)量不變，該反應為體積縮小的反應，Ⅲ中N₂的含量最大，故總物質(zhì)的量最大，平均相對分子質(zhì)量最�。�

解答： 解：A、若為一個表示正反應速率、另一個表示逆反應速率，反應到達平衡，若為同方向速率，選項A中關系式在任何情況下都成立，不能說明到達平衡，沒有指明H₂和N₂的正逆反應速率，不能說明反應達到了平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B、由于不能確定容器II中氮氣是否達到最小值，因此不能確定II是否達到平衡狀態(tài)，若未達平衡，溫度越高反應速率越快，相同時間內(nèi)氮氣的含量越低，tmin時，氮氣的含量Ⅲ比Ⅱ高，故Ⅲ到達平衡，故B錯誤；
C、若I達平衡，溫度越高反應速率越快，相同時間內(nèi)氮氣的含量越低，tmin時，氮氣的含量I比Ⅲ高，而實際上低，故I未達平衡，故C正確；
D、由質(zhì)量守恒定律知，總質(zhì)量不變，該反應為體積縮小的反應，Ⅲ中N₂的含量最大，故總物質(zhì)的量最大，故Ⅲ平均相對分子質(zhì)量最小，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查化學平衡的移動，意在考查考生對圖象的分析能力以及對化學平衡的理解，難度較大．