Question

请问达到化学平衡后的平均反应速率应该怎么求，如果继续用浓度变化量

Answer 1

解：（1）①根据题意列式计算，从表中分析可知，20min时反应已达平衡，C（NH3）=0.20mol/L根据反应N2+3H2催化剂.△2NH3初始浓度（mol/L）：0.51.30变化浓度（mol/L）：0.10.30.2平衡浓度（mol/L）：0.41.00.25min内，氨气生成浓度为0.08mol/L，则氮气的消耗浓度为0.04mol/L；消耗N2的平均反应速率=0.04mol/L5min=0.008mol/L•minK=[NH3]2[N2]•[H2]3=0．220.4×1．03=0.1（L/mol）2反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，此时氮气、氢气、氨气的浓度分别为：0.4+1=1.4mol/L、1.0+1=2mol/L、0.2+1=1.2mol/L；计算浓度商Q=C2(NH3)C(N2)×C3(H2)=1．221.4×23=0.13（L/mol）2Q＞K，平衡向逆向进行，v（N2）正＜v（N2）逆故答案为：0.008mol．L-1．min-1；0.1；＜②A、是速率之比，反应过程中按照比例进行反应，故A不能判断该反应达到化学平衡状态；B、按照速率之比等于系数之比，表述的是正反应速率，当某种物质的正反应速率和逆反应速率相等是表明反应达到平衡，所以当3v（N2）正=v（H2）逆时反应达到平衡，故B不能判断该反应达到化学平衡状态；C、反应是体积变化的反应，当容器内压强保持不变，说明反应达到平衡，故C能判断该反应达到化学平衡状态；D、反应体系内质量守恒，体积一定，故混合气体的密度不变，所以混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故D不能判断该反应达到化学平衡状态；E、此反应是反应前后气体体积改变的反应，容器内气体质量不变，气体总物质的量不变，容器内混合气体的平均分子量不变，能说明反应达到平衡，故E能判断该反应达到化学平衡状态；故答案为：CE；③若改变某一条件，达新平衡时n（H2）=1.60mol，说明氢气增大，可能是改变条件平衡逆向进行，增加氢气的量；A、平衡不一定正向进行，增大氢气的量可以符合，故A错误；B、可能是向容器中加入了一定量的H2气体，使氢气量增大，故B正确；C、该反应是放热反应，降低了容器的温度，平衡向正反应方向进行，氢气的量减少，故C错误；D、缩小容器的体积，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向进行，该反应正向是气体体积减少的反应，所以缩小体积，平衡正向进行，氢气的量减少，但体积减小带来的浓度增大比平衡移动带来氢气的减少程度大，最终可以是氢气量增大，故D正确；故答案为：CE；BD；（2）依据平衡计算的方法列式讨论N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）起始量（mol/L）0.20.30.2变化量（mol/L）平衡量（mol/L）abc反应正向进行则0.100.4反应逆向进行则0.30.60所以平衡时浓度的取值范围：0.1＜a＜0.30＜b＜0.60＜c＜0.4①只有B符合；②a的取值范围是0.1＜a＜0.3；③利用极值转化进行计算N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）起始量（mol/L）0.20.30.2平衡量（mol/L）abc极值转化a+0.5cb+1.5c0a+0.5c=0.2b+1.5c=0.3；整理得（Ⅰ）a与b的关系为3a=b+0.3（Ⅱ）a、b、c的关系温度变化．平衡常数不变，K=0.1，根据平衡常数计算式代入得到：c2/（a×b3）=0.1故答案为：①B；②0.1＜a＜0.3；③（I）3a=b+0.3；（Ⅱ）c2/（a×b3）=0.1；（3）2N2（g）+6H2O（l）⇌4NH3（g）+3O2（g），此反应是气体体积增大的反应，所以是熵增大的反应，故反应的△S＞0；①N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol；氢气的燃烧热285.8kJ/mol，反应的热化学方程式为②H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol以上两热化学方程式消去氢气合并，①×2+②×6得到热化学方程式为：2N2（g）+6H2O（l）⇌4NH3（g）+3O2（g）△H=+1530kJ/mol故答案为：＞；+1530kJ/mol．

Answer 2

硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧迅速得多。事实上，任何燃料在纯氧中的氧化反应都比在空气中的反应剧烈，也就是反应物氧气的浓度增大，反应速率也增大。那么，化学反应速率与反应物浓度之间究竟存在着怎样的关系呢？
实验证明，在给定的温度条件下，对于元反应（即一步完成的反应），反应速率与反应物浓度（以化学方程式中该物质的化学计量数为指数）的乘积成正比。