题目内容

合成氨反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
高温、高压
催化剂
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol现将1molN2和3molH2加入到2L的固定密闭容器中，在500℃下进行反应，10min达到平衡，NH3的体积分数为ω．下列说法正确的是（　　）
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A．如甲图所示：Ⅰ、Ⅱ两种途径中达到平衡时，NH3的体积分数均为ω，且Ⅰ中放出的热量与Ⅱ中吸收的热量之和为92.4kJ
B．反应进程中，混合气体的平均相对分子质量（M）、混合气体的密度（d）、混合气体的压强（P）三者的变化趋势如图乙所示
C．若达到平衡时放出的热量为9.24kJ，则氢气的反应速度变化曲线如图丙所示
D．若起始加入的物料均为1molN2、3molH2，在不同条件下达到平衡时，NH3的体积分数变化曲线如丁图所示
A、恒温恒容下，容器Ⅱ中按化学计量数转化为N2、H2，可得N21mol、H23mol，容器Ⅰ、容器Ⅱ内为等效平衡．两种途径中达到平衡时，NH3的体积分数均为ω，平衡时容器内对应各物质物质的量相等，令平衡时容器内N2为nmol，则容器Ⅰ中放出的热量为（1-n）mol×92.4kJ/mol=92.4（1-n）kJ，容器Ⅱ内吸收的热量为nmol×92.4kJ/mol=92.4nkJ，容Ⅰ中放出的热量与Ⅱ中吸收的热量之和为92.4（1-n）kJ+92.4nkJ=92.4kJ，故A正确；
B、混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度为定值；随反应进行、混合气体的物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大、混合气体的压强降低，故B错误；
C、反应开始速率相对较快，达平衡前反应速率相对较慢，所以反应速率应为由高到低，达到平衡时放出的热量为9.24kJ，由热化学方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.3mol，10min内氢气的平均速率为0.015mol/（L?min），最低反应速率应小于0.015mol/（L?min），故C错误；
D、起始加入的物料均为1molN2、3molH2，在不同条件下达到平衡时，比较500℃、2L与500℃、1L，体积小压强大，反应速率快，达到平衡时间短，平衡向正反应移动，平衡时NH3的体积分数相对较大；比较500℃、2L与400℃、2L，温度增大，反应速率快，达到平衡时间短，平衡向逆反应移动，平衡时NH3的体积分数相对较小，故D错误．
故选：A．
练习册系列答案
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在一定温度下，向一2 L固定容积的密闭容器中通入20 mol　N2和60 mol　H2，经过5分钟后，N2的浓度是5 mol/L，又过了5分钟N2、H2、NH3的浓度不再变化，此时NH3的浓度是14 mol/L，达到平衡后共放出QKJ的热量，试完成下列问题：

(1)前5分钟用H2表示的化学反应速率(　　)；

(2)反应达到平衡后N2的转化率(　　)；

(3)表示该温度下合成氨的化学平衡常数的表达式为(　　)；

(4)若平衡后再增大压强，化学平衡向(　　)方向移动(填“正”“逆”“不”)；

(5)该温度下反应的热化学方和式为(　　)(用含Q的式子表示)；

(6)在该温度下，向另一2 L固定容积的密闭容器中通入N2　5 mol、H2　15 mol、NH3　30 mol，反应达到平衡后H2的浓度是(　　)．

（12分）在一定温度下，向一2L固定容积的密闭容器中通入20 molN2和60 molH2，经过5分钟后，N2的浓度是5mol∕L，又过了5分钟 N2 、H2、NH3的浓度不再变化，此时NH3的浓度是14 mol∕L，达到平衡后共放出QKJ的热量，试完成下列问题：

⑴前5分钟用H2表示的化学反应速率（                    ）；

⑵反应达到平衡后N2的转化率（                 ）；

⑶表示该温度下合成氨的化学平衡常数的表达式为（              ）；

⑷若平衡后再增大压强，化学平衡向（        ）方向移动（填“正”“逆”“不”）；

⑸该温度下反应的热化学方和式为（               ）（用含Q的式子表示）；

⑹在该温度下，向另一2L固定容积的密闭容器中通入N2 5 mol、H215 mol、NH330 mol，反应达到平衡后H2的浓度是（                ）。

 

（12分）在一定温度下，向一2L固定容积的密闭容器中通入20 molN2和60 molH2，经过5分钟后，N2的浓度是5mol∕L，又过了5分钟 N2、H2、NH3的浓度不再变化，此时NH3的浓度是14 mol∕L，达到平衡后共放出QKJ的热量，试完成下列问题：
⑴前5分钟用H2表示的化学反应速率（                    ）；
⑵反应达到平衡后N2的转化率（                 ）；
⑶表示该温度下合成氨的化学平衡常数的表达式为（              ）；
⑷若平衡后再增大压强，化学平衡向（        ）方向移动（填“正”“逆”“不”）；
⑸该温度下反应的热化学方和式为（               ）（用含Q的式子表示）；
⑹在该温度下，向另一2L固定容积的密闭容器中通入N2 5 mol、H215 mol、NH330 mol，反应达到平衡后H2的浓度是（                ）。

（12分）在一定温度下，向一2L固定容积的密闭容器中通入20 molN2和60 molH2，经过5分钟后，N2的浓度是5mol∕L，又过了5分钟 N2 、H2、NH3的浓度不再变化，此时NH3的浓度是14 mol∕L，达到平衡后共放出QKJ的热量，试完成下列问题：

⑴前5分钟用H2表示的化学反应速率（                     ）；

⑵反应达到平衡后N2的转化率（                  ）；

⑶表示该温度下合成氨的化学平衡常数的表达式为（               ）；

⑷若平衡后再增大压强，化学平衡向（         ）方向移动（填“正”“逆”“不”）；

⑸该温度下反应的热化学方和式为（                ）（用含Q的式子表示）；

⑹在该温度下，向另一2L固定容积的密闭容器中通入N2 5 mol、H215 mol、NH330 mol，反应达到平衡后H2的浓度是（                 ）。

 

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