题目内容
【题目】在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)。按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下表。下列叙述正确的是
容器编号 | 起始反应物 | 达到平衡的时间(min) | 平衡时N2的浓度(mol/L) | 平衡时气体密度 |
甲 | 3molH2、2molN2 | t1 | c1 | ρ1 |
乙 | 6molH2、4molN2 | 5 | 1.5 | ρ2 |
丙 | 2molNH3 | 8 | c3 | ρ3 |
A. 2ρ1=ρ2>ρ3
B. 容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=0.05mol/(L·min)
C. c1<c3
D. 2c1<1.5
【答案】A
【解析】A、反应前后都是气体,容器的容积都是2L,乙中混合气体的质量为甲的2倍,根据ρ=m/V可知:2ρ1=ρ2,丙中2mol氨气相当于是3mol氢气和1mol氮气,气体质量小于甲,所以密度ρ2>ρ3,A正确;B、氮气的反应速率=(2mol/L1.5mol/L)÷5min=0.1mol/(L·min),同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以氢气反应速率=0.3mol/(L·min),B错误;C、甲相当于是在丙的基础上再增加1mol氮气,平衡向正反应方向进行,氨气的浓度增大,则c1>c3,C错误;D、恒温、恒容条件下,假设乙容器的容积为4L,则达到平衡时甲乙为等效平衡,各组分的含量、浓度相等,此时氮气的浓度为c1,然后将容器的容积缩小到2L,若平衡不移动,2c1=1.5mol/L,由于压强增大,平衡向着正向移动,氨气的浓度增大,所以2c1>1.5mol/L,D错误;答案选A。
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