题目内容

可以证明可逆反应N2 + 3H22NH3已达到平衡状态的是
①一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂;②一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂;③其它条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变;④保持其它条件不变时,体系压强不再改变;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变;⑥恒温恒容时,混合气体的密度保持不变;⑦正反应速率v(H2) = 0.6 mol/(L·min),逆反应速率v(NH­3) = 0.4 mol/(L·min)
A.全部B.①③④⑤C.②③④⑤⑦D.③⑤⑥⑦
C

试题分析:反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的浓度、百分含量不变,可以及由此衍生的一些量也不发生变化,由此进行判断。解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。①无论是否达到平衡状态,只要一个N≡N断裂的同时,就有3个H-H键断裂,所以不能证明该反应达到平衡状态,故错误;②反应达到平衡状态时,只要一个N≡N键断裂的同时,就有有6个N-H键断裂,所以能证明该反应达到平衡状态,故正确;③该反应达到平衡状态时,气体总物质的量不变,气体混合物的质量不变,所以其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变,能说明该反应达到平衡状态,故正确;④该反应是一个气体体积改变的反应,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,则其压强也不变,所以保持其他条件不变时,体系压强不再改变,能说明该反应达到平衡状态,故正确;⑤反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,所以NH3%、N2%、H2%都不再改变能证明说明该反应达到平衡状态,故正确;⑥恒温恒容时,密度始终保持不变,所以不能证明该反应达到平衡状态,故错误;⑦v正(H2)表示消耗H2的速率,v逆(NH3)表示消耗NH3的速率,且v正(H2):v逆(NH3)=3:2,充分说明向两个相反方向进行的程度相当,说明到达平衡状态,故正确;故选C。
练习册系列答案
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甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1    
②2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)              △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)                   △H3
则CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=              。
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H       0(填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。
A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,T℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% ,计算该温度下的平衡常数       (结果保留小数点后两位数字)。
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

①B极的电极反应式为                  。
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole-时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是                  。
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀            (填“能”或“否”)。

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