题目内容
【题目】一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成nmolCO,同时生成nmolH2
D.断裂1molH—H键的同时断裂2molH—O键
【答案】C
【解析】
A.该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,在未达到平衡状态之前,反应体系的压强随着反应的改变而改变,当体系的压强不再发生变化时该反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.v正(CO)=v逆(H2O)=v逆(CO),CO的正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2,都表示正反应,不能据此判断平衡状态,C符合题意;
D.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键,体现了v正=v逆,说明达到了平衡状态,D不符合题意;
答案选C。
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【题目】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):
t/min | 0 | 40 | 80 | 160 | 260 | 1300 | 1700 | ∞ |
p/kPa | 35.8 | 40.3 | 42.5 | 45.9 | 49.2 | 61.2 | 62.3 | 63.1 |
(1)已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H1=-4.4 kJ· mol-1
N2O4(g)2NO2(g) △H2=+55.3 kJ· mol-1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的 △H=________kJ· mol-1。
(2)若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强介p∞(35℃)______63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________________________________________________。
(3)25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=________kPa (Kp为以分压表示的平衡常数,计算结保留1位小数)。下图中可以示意平衡常数Kp随温度T变化趋势的是_______。
(4)邻二甲苯经硝化得到两种一硝化产物:3-硝基邻二甲苯(3-NOX)和4-硝基邻二甲苯(4-NOX)。某研究小组研究了采用N2O5为硝化剂时催化剂用量对该反应的影响。将一定量的催化剂和邻二甲苯置于反应瓶中,控制温度反应一定时间。测得邻二甲苯的转化率和3-NOX的选择性如图所示:
①描述并解释随着催化剂用量的增加,邻二甲苯转化率的变化趋势:____________。
②在图中画出4-NOX的选择性随催化剂用量变化的曲线_____________。