Question

在一定條件下，在密閉容器中發(fā)生合成氨反應，N₂、H₂、NH₃的起始濃度分別為c₁、c₂、c₃（均不為0）．當反應達到平衡時，它們的濃度分別為0.1mol?L^-1、0.3mol?L^-1、0.08mol?L^-1．下列判斷錯誤的是（　�。�

• A、當H₂與NH₃生成速率為3：2時，反應一定達到平衡狀態(tài)
• B、H₂與N₂的轉化率一定相等
• C、c₁一定等于0.14mol?L^-1
• D、c₃的取值范圍為：0＜c₃＜0.28mol?L^-1

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：

分析：A、反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，氫氣生成速率和消耗速率相同，反應達到平衡；
B、反應物的轉化率和反應物的初始濃度以及變化濃度有關系；
C、c₁一定等于0.14mol/L，是極值轉化后氮氣的濃度，實質(zhì)是加入的氮氣、氫氣和氨氣，氮氣濃度不是0.14mol/L；
D、依據(jù)極值法計算分析；

解答： 解：當反應達到平衡時，它們的濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，采取極值轉化分析判斷
                  N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）
 平衡濃度         0.1     0.3       0.08
逆向極值轉化       0.14     0.42      0
正向極值轉化       0       0         0.28
A．當H₂與NH₃生成速率為3：2時，說明對氫氣或氨氣正逆反應速率相同，反應一定達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．氮氣和氫氣平衡濃度之比為1；3，所以起始濃度一定按照1：3，所以H₂與N₂的轉化率一定相等，故B正確；
C．如果c₁一定等于0.14mol/L，那么反應應該是正向進行，而題中已知反應不一定是正方向進行，答案給的0.14是按照如果NH₃的起始量為零的情況下正方向進行才會是0.14，因為轉化量之比等于系數(shù)比，又由題知起始量不為零，故C錯誤；
D．按照極限法來算，如果正反應方向進行的，生成0.08mol，那么極限值NH₃的起始量為零，如果逆反應方向進行那么生成0.1mol的N₂和0.3mol的H₂那么極限值的NH₃起始量為0.28，又由題中條件告訴起始量不為零所以氨氣的起始量應該介于0-0.28之間，c₃的取值范圍為0＜c₃＜0.28mol/L，故D正確；
故選：C；

點評：本題考查了化學平衡影響因素、平衡常數(shù)計算、平衡標志判斷的理解應用，注意平衡中極值方法的計算應用是解題關鍵，題目難度中等．