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13.反应N2+3H2?2NH3刚开始时只通入N2和H2且N2的浓度为3mol•L-1,H2的浓度为5mol•L-1,5min后测得NH3浓度为 1  mol•L-1,则此时间内,下列反应速率表示正确的是(  )
A.v(NH3)=0.2 mol•L-1•s-1B.v(N2)=0.2 mol•L-1•min-1
C.v(H2)=0.2 mol•L-1•min-1D.v(H2)=0.3 mol•L-1•min-1

分析 根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(NH3),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(N2)和v(H2).

解答 解:v(NH3)=$\frac{1mol•L{\;}^{-1}}{5min}$=0.2mol•L-1•min-1=12mol•L-1•s-1
速率之比等于化学计量数之比,所以v(N2)=$\frac{1}{2}$v(NH3)=$\frac{1}{2}$×0.2mol•L-1•min-1=0.1mol•L-1•min-1
v(H2)=$\frac{3}{2}$v(NH3)=$\frac{3}{2}$×0.2mol•L-1•min-1=0.3mol•L-1•min-1,所以ABC错误,故D正确.
故选:D.

点评 本题主要考查化学反应速率的计算,难度较小,化学反应速率计算可用定义法,也可用化学计量数法,本题两种方法同时运用,根据情况选择合适的方法.

练习册系列答案
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5.天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷.
(1)工业上可用煤制天然气,生产过程中有多种途径生成CH4
①写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-162kJ•mol-1
已知:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41kJ•mol-1
C(s)+2H2(g)?CH4(g)△H=-73kJ•mol-1
2CO(g)?C(s)+CO2(g)△H=-171kJ•mol-1
②科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4
写出铜电极表面的电极反应式CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O.为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量硫酸(选填“盐酸”或“硫酸”).
③另一生成CH4的途径是CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g).某温度下,将0.1mol CO和0.3molH2充入10L的密闭容器内发生反应CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g),平衡时H2的转化率为80%,求此温度下该反应的平衡常数K=1.5×105.(计算结果保留两位有效数字)
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入
空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式2NH4HS+O2=2NH3•H2O+2S↓.
(3)天然气的一个重要用途是制取H2,其原理为:CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g).

在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示,则压强P1小于P2(填“大于”
或“小于”);压强为P2时,在Y点:v(正)大于v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”).
(4)天然气也可重整生产化工原料,最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X.由质谱分析得X的相对分子质量为106,其核磁共振氢谱如图2,则X的结构简式为

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