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【题目】甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及其数量如图所示,三个容器最初的容积相等、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是

A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>>

B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙

C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同

D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>>

【答案】B

【解析】

甲、乙存在平衡2NO2N2O4,该反应为气体物质的量减小的反应,故甲中压强减小,乙中压强不变,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,平衡时N2O4的百分含量增大;但平衡移动的结果是降低NO2浓度的增大,不会消除增大;反应混合气体的总质量不变,总的物质的量减小,混合气体的平均摩尔质量增大;

丙中存在平衡N2O42NO2,相当于开始加入0.2molNO2,与甲为等效平衡,NO2浓度、N2O4的百分含量、混合气体的平均摩尔质量与甲中相同。平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等,平衡时甲中NO2 与丙中N2O4 的转化率之和等于1

甲、乙存在平衡2NO2N2O4,该反应为气体物质的量减小的反应,故甲中压强减小,乙中压强不变,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,丙中存在平衡N2O42NO2,相当于开始加入0.2molNO2,与甲为等效平衡,

A. 甲与丙为完全等效平衡,平衡时NO2浓度的相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,但平衡移动的结果是降低NO2浓度的增大,不会消除增大,故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲=丙,故A错误;

B. 甲与丙为完全等效平衡,平衡时N2O4的百分含量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,平衡时N2O4的百分含量增大,故平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙,故B正确;

C. 甲与丙为完全等效平衡,平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等,平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率之和等于1,故平衡时甲中NO2 与丙中N2O4 的转化率可能相同,都为0.5,故C错误;

D. 甲与丙为完全等效平衡,平衡时混合气体的平均摩尔质量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,总的物质的量减小,乙中平均摩尔质量增大,故平衡时混合物的平均相对分子质量:乙>甲=丙,故D错误;

答案选B

练习册系列答案
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【题目】氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用。

(1)氨气是一种重要的化工原料,氨态氮肥是常用的肥料。

哈伯法合成氨技术的相关反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-93kJ/mol,实际生产中,常用工艺条件:Fe作催化剂,控制温度773K、压强3.0×107Pa,原料气中N2H2物质的量之比为12.8

①合成氨技术是氮的固定的一种,属于______(选填大气固氮生物固氮”“人工固氮”)

②合成氨反应常用铁触媒催化剂,下列关于催化剂的说法不正确的是_________

A.可以加快反应速率 B.可以改变反应热

C.可以减少反应中的能耗 D.可以增加活化分子的数目

③关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_________

A.原料气中N2过量,是因N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率

B.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率

C.当温度、压强一定时,在原料气(N2H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率

D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生

(2)(N2H4)是氮的氢化物之一,其制备方法可用次氯酸钠氧化过量的氨气。

①次氯酸钠溶液显碱性,表示原理的离子方程式是_________________________

②常温下,该水解反应的平衡常数为K=1.0×10-6mol/L,则1.0mol/LNaClO溶液的pH=____

③肼与N2O4氧化反应生成N2和水蒸气。

已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) H=-19.5kJ/mol

N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534.2kJ/mol

请写出肼和N2O4反应的热化学反应方程式_________________________________

(3)NH4HCO3溶液中,反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_____(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7)

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