题目内容
在密闭容器中通入体积比为1:3的N2和H2,在一定条件下合成氨,达到平衡时N2的转化率为50%,则反应前与平衡时容器中分子数之比为( )
| A、3:4 | B、4:3 | C、1:4 | D、2:1 |
分析:N2和H2反应的方程式为N2+3H2?2NH3,在相同条件下,气体的分子数之比等于物质的量之比,根据转化率利用三段式法解答该题.
解答:解:在密闭容器中通入体积比为1:3的N2和H2,设N2和H2的物质的量分别为xmol、3xmol,达到平衡时N2的转化率为50%,则反应了xmo×50%=0.5xmol,
N2+3H2?2NH3
起始(mol):x 3x 0
转化(mol):0.5x 1.5x x
平衡(mol):0.5x 1.5x x
则反应后气体的总物质的量为0.5x+1.5x+x=3x,而反应前气体的物质的量为x+3x=4x,
在相同条件下,气体的分子数之比等于物质的量之比,
所以反应前与平衡时容器中分子数之比为4x:3x=4:3,
故选B.
N2+3H2?2NH3
起始(mol):x 3x 0
转化(mol):0.5x 1.5x x
平衡(mol):0.5x 1.5x x
则反应后气体的总物质的量为0.5x+1.5x+x=3x,而反应前气体的物质的量为x+3x=4x,
在相同条件下,气体的分子数之比等于物质的量之比,
所以反应前与平衡时容器中分子数之比为4x:3x=4:3,
故选B.
点评:本题考查化学平衡的计算,题目难度不大,注意利用三段式法解答该类题目,本题中还要注意在相同条件下,气体的分子数之比等于物质的量之比,该题还可用差量法解答该题.
练习册系列答案
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CO2可转化成有机物实现碳循环.

(1)在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0mol?L-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从0min到10min,v(H2)= mol?(L?min)-1.
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (选填编号).
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是 (选填编号).
A.将H2O(g)从体系中分离B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入He D.恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实.2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)在一定压强下,测得反应的实验数据如下表.
分析表中数据回答下列问题:
①反应的温度升高,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)?2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20mol?L-1、c(CO2)=0.05mol?L-1,此时反应向 (填“正”或“逆”)方向进行.
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H>0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在图2中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图.
(1)在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0mol?L-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从0min到10min,v(H2)=
②能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是
A.将H2O(g)从体系中分离B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入He D.恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实.2CO2(g)+6H2(g)
| 催化剂 |
| 温度/k CO2转化率% |
500 | 600 | 700 | 800 |
| 1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
| 2.0 | 60 | 43 | 28 | 15 |
| 3.0 | 83 | 62 | 37 | 22 |
①反应的温度升高,K值
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)?2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20mol?L-1、c(CO2)=0.05mol?L-1,此时反应向
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H>0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在图2中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图.