题目内容

(10分,每空2分)  往一个容积为5L的密闭容器中,通入2molN2和3molH2,在一定条件下,发生反应  N2+3H22NH3,2 min后测得容器中生成了1mol NH3,试求:
(1)2 min时,N2的物质的量          ;   (2)2 min时,H2的物质的量浓度           
(3)2 min时,H2的转化率            ;   (4)2min内,N2的平均反应速率          
(5)N2、H2、NH3的反应速率之比                
(1)1.5mol  (2)0.3mol/L (3) 50% (4) 0.05mol/(L· min) (5)1:3:2

试题分析:(1)2 min后测得容器中生成了1mol NH3,根据反应方程式可知:每消耗1mol的N2,就会产生2mol的NH3。现在产生了1mol NH3,因此反应消耗了0.5mol的N2,所以反应后还存在N2的物质的量为2mol-0.5mol=1.5mol;(2)根据反应方程式可知:每消耗3mol的H2,就会产生2mol的NH3。现在产生了1mol NH3,因此反应消耗了1.5mol的H2,所以2 min时,H2的物质的量浓度是(3mol-1.5mol)÷5L=0.3mol/L;(3) 在2 min时,H2的转化率是(1.5mol÷3mol)×100%=50%。(4)在2min内,N2的平均反应速率是0.5mol÷5L÷2min=0.05mol/(L· min).(5)由于在相同的时间内三种物质的物质的量变化关系是N2:0.5mol;H2:1.5mol;NH3:1mol。V=(Δn÷v)÷Δt.由于体积相同、时间相等,所以速率比等于物质的量的变化的比。因此N2、H2、NH3的反应速率之比0.5mol:1.5mol:1mol=1:3:2。
练习册系列答案
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(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)   △H=a kJ·mol1
3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g)                    △H=b kJ·mol1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=      kJ·mol1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H="Q" kJ·mol1在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
          时间(mol/L)
浓度(mol/L)
 0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=       ,T1℃时,该反应的平衡常数K=      
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是      (填字母编号)。
a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂           d.适当缩小容器的体积   
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q        0(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是     (填选项编号)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g) 
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变                
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示:
           
请写出该电池正极反应式          ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=     (不考虑溶液体积的变化)。

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