题目内容

13.在2L密闭容器内充入5molA和2.5molB使之发生反应:3A(g)+B(g)?C(g)+2D(g),经过5min反应达到平衡,经测定C的平均反应速率为0.1mol/(L.min).下列叙述中正确的是(  )
A.恢复至原温度,容器内压强增大B.A的平均反应速率为0.1mol/(L•min)
C.达到平衡时,B比A的转化率小D.B的平衡浓度为0.25mol/L

分析 A.平衡时混合气体物质的量减小,容器容积不变,由于反应吸热或放热未知,不能确定温度变化;
B.利用速率之比等于化学计量数之比计算v(A);
C.A、B按物质的量3:1反应,故二者起始物质的量为3:1时,到达平衡时转化率相等,现在A、B物质的量之比为5mol:2.5mol=2:1<3:1,相当于增大B的浓度,与起始物质的量为3:1时相比平衡正向移动,A的转化率增大、B转化率减小;
D.根据△c=v△t计算△c(C),B的平衡浓度=起始浓度-△c(B).

解答 解:A.平衡时混合气体物质的量减小,容器容积不变,由于反应吸热或放热未知,不能确定温度变化,故不能确定压强变化,故A错误;
B.速率之比等于化学计量数之比,则v(A)=3v(C)=0.1mol/(L.min),故B错误;
C.A、B按物质的量3:1反应,故二者起始物质的量为3:1时,到达平衡时转化率相等,现在A、B物质的量之比为5mol:2.5mol=2:1<3:1,相当于增大B的浓度,与起始物质的量为3:1时相比平衡正向移动,A的转化率增大、B转化率减小,则达到平衡时,B比A的转化率小,故C正确;
D.△c(C)=0.1mol/(L.min)×5min=0.5mol/L,由方程式可知△c(B)=△c(C)=0.5mol/L,故B的平衡浓度=$\frac{2.5mol}{2L}$-0.5mol/L=0.75mol/L,故D错误,
故选:C.

点评 本题考查化学平衡计算及影响因素、反应速率计算等,C选项可以计算具体转化率进行判断,难度不大.

练习册系列答案
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3.工业生产硝酸铵的流程如图1所示

(1)硝酸铵的水溶液呈酸性(填“酸性”、“中性”或“碱性”);其水溶液中各离子的浓度大小顺序为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
(2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2.
①曲线a对应的温度是200℃.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ACDE
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C.图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M点对应的H2转化率是75%
E.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93
(3)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为二步反应:第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22(s)△H=-134kJ/mol
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如图3所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定,总反应进行到55min时到达平衡.
②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图4所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=0.148mol•L-1•min-1
③在右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图.

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