题目内容
在温度相同、容积均为2L的3个恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温,测得反应达到平衡时的有关数据如下,下列说法正确的是
(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=?92. 4kJ·mol-1)
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol N2、6mol H2 | 2mol NH3 |
NH3的浓度( mol·L-1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 放出Q2kJ | 吸收Q3kJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
A.2p1=2p3<p2???????? ????? B. 达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大
C.α2+α3<1???????? ?????? D.Q3+92.4 c1=92.4
D
【解析】
试题分析:根据等温恒容条件,可知甲和丙达到平衡时属于等效平衡状态,乙相当于两个相同的甲容器合并到一个容器中,压强增大后平衡向正反应方向移动,依次来判断;A、甲丙属于等效平衡,p1=p3 ,乙的用量是甲的两倍,相当于加压,平衡移动得到2p1>p2 ,错误;B、达到平衡时,甲和丙中氨气体积分数相等,乙容器在甲的平衡基础上正向移动,氨气体积分数增大,错误;C、甲和丙是等效平衡,则有α1+α3=1 ,又乙容器正向移动,α2>α1 ,则α2+α3>1 ,错误;D、根据甲和丙是等效平衡,可知Q1+Q3=92.4 , 又Q1=92.4 c1kJ ,正确。
考点:等效平衡问题的相关计算。
已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)? △H=?92.4 kJ·mol-1,在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温,测得反应达到平衡时的有关数据如下,下列说法正确的是
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1 mol N2、3 mol H2 | 2 mol N2、6 mol H2 | 2 mol NH3 |
NH3的浓度(mol·L-1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出Q1 kJ | 放出Q2 kJ | 吸收Q3 kJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
A.Q3+92.4c1=92.4???????? B.α2+α3<1
C.2p1=2p3<p2???????????? D.达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素,B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值,C与D能形成D2C和D2C2两种化合物,而D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
(2)已知:①E-E→2E·;△H=+a kJ·mol-1
② 2A·→A-A;△H=-b kJ·mol-1
③E·+A·→A-E;△H=-c kJ·mol-1(“·”表示形成共价键所提供的电子)
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 。
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g);△H=-dJ·mol-1(d>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
初始投料 |
2 molA2、1 molBC |
1 molX |
4 molA2、2 molBC |
平衡时n(X) |
0.5mol |
n2 |
n3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物的转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则该时间段内A2的平均反应速率v(A2) 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0mol F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。