题目内容
把N2和H2按1∶1的物质的量比混匀后分成四等份,分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(容器的容积固定),在保持相同温度的条件下,四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态,分析表中(见下表)实验数据后回答问题(用A、B、C、D填空)。(1)都达到平衡时, 容器中NH3的物质的量所占的比例最大。
(2)达到平衡时所需时间最长的容器是 。
(3)四个容器容积由小到大的排列次序是 。
思路分析:先求出平衡时N2或H2的转化率,转化率越大,说明压强越大,体积越大,浓度越大,反应速率越快,达到平衡时间越短,本题以N2为标准,分别将B、C、D三个容器中平衡时的有关量换算成N2的转化率,然后根据转化率的大小进行有关量的比较。
设各容器起始时N2、H2的物质的量均各为1 mol,达到平衡时转化的N2为x mol。
N2+3H2
2NH3
起始物质的量(mol) 1 1 0
转化物质的量(mol) x 3x 2x
平衡物质的量(mol) 1-x 1-3x 2x
=
=![]()
C容器:
=16,即
=16
D容器:
=17,即
=17
B容器:由
×100%=30%
可见,N2的转化率,α(A)>α(D)>α(B)>α(C)
答案:(1)A (2)C (3)A<D<B<C
容器代号 | A | B | C | D |
平衡时混合物的平均相对分子质量 |
|
| 16 | 17 |
平衡时N2的转化率 | 20% |
|
|
|
平衡时H2的转化率 |
| 30% |
|
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(1)都达到平衡时,__________容器中NH3的物质的量所占的比例最大。
(2)达到平衡时所需时间最长的容器是__________。
(3)四个容器容积有小到大的排列次序是__________。
容器 | A | B | C | D |
平衡时混合气体的平均相对分子质量 |
|
| 16 | 17 |
平衡时N2的转化率 | 20% |
|
|
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平衡时H2的转化率 |
| 30% |
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(1)都达到平衡时,____________容器中NH3的物质的量所占的比例最大。
(2)四个容器容积由小到大的排列次序是____________。
(3)达到平衡时所需时间最长的容器是____________。