题目内容
【题目】恒温下,在容积不变的密闭容器中将N2和H2混合,使其在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2HN3(g),并达到化学平衡,根据表中数据回答有关问题
物质的量浓度 | N2 | H2 | NH3 |
起始/molL﹣1 | a | 6 | 0 |
转化/molL﹣1 | b | c | d |
平衡/molL﹣1 | 1 | e | 3 |
(1)表中a= , e=
(2)若反应经3min达到平衡,则反应速率v(N2)=molL﹣1min﹣1;
(3)该反应体系的起始状态与平衡状态的压强之比为;
(4)上述反应过程中,如果降低温度,则反应速度(填“增大”或“减小”“不变”).
(5)下列各项中,可以说明上述反应达到平衡的是(填序号)
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的压强不再变化
C.N2的正反应速率等于逆反应速率
D.N2的浓度保持恒定不变.
【答案】
(1)2.5;1.5
(2)0.5
(3)17:11
(4)减小
(5)BCD
【解析】解:利用三段式列式计算,
N2 | + | 3H2 | 2NH3 | ||
起始(mol/L) | 2.5 | 6 | 0 | ||
转化(mol/L) | 1.5 | 4.5 | 3 | ||
平衡(mol/L) | 1 | 1.5 | 3 |
(1.)所以对比表中的相关数据可知a=2.5,e=1.5,所以答案是:2.5;1.5;
(2.)根据v= 可计算出v(N2)= =0.5mol/(L.min),所以答案是:0.5mol/(L.min);
(3.)该体系在起始时总浓度为2.5mol/L+6mol/L=8.5mol/L,平衡后的总浓度为1mol/L+1.5mol/L+3mol/L=5.5mol/L,根据压强之比等于物质的量之比,在体积相等的条件下也等于浓度之比,可知起始状态和平衡状态的压强比为8.5:5.5=17:11,所以答案是:17:11;
(4.)影响反应速率的因素分析,降低温度反应速率减小,所以答案是:减小;
(5.)A.气体质量和体积不变,无论该反应是否达到平衡状态,容器内密度始终不变,所以混合气体的密度不再变化不能判断平衡状态,故A错误;
B.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器内压强保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,混合气体的压强不再变化说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.N2的正反应速率等于逆反应速率,反 应达到平衡状态,故C正确;
D.N2的浓度保持恒定不变是反应达到平衡的标志,故D正确;
所以答案是:BCD.
【考点精析】关于本题考查的化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算,需要了解化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能得出正确答案.