题目内容


已知合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4 kJ•mol﹣1.

Ⅰ.在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中,起始时投入2mol N2、3mol H2,经过10s达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol.

Ⅱ.在容器乙中,起始时投入3mol N2、b mol H2,维持恒温、恒压达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol.此时与容器甲中平衡状态温度相同,相同组分的体积分数都相同.

(1)容器甲10s内用H2表示的平均反应速率v(H2)= 0.024mol•L﹣1•s﹣1 ,达平衡时N2的转化率= 20% .

(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图.t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是 升高了温度 、 增大了氨的浓度 (填写两项).

(3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态 ACD (填字母).

A.容器乙中的气体密度不再变化

B.氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍

C.断裂1mol N≡N键同时断裂6mol N﹣H键

D.容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化.


考点:

化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算..

专题:

化学平衡专题.

分析:

(1)根据三段式结合题中数据进行计算;

(2)根据图示中t2时的逆反应速率变化及影响化学反应速率的因素判断改变的条件;

(3)根据达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度不变进行判断.

解答:

解:(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

起始量(mol) 2        3          0

转化量(mol)0.4      1.2        0.8

平衡量(mol)1.6      1.8        0.8

v(H2)==0.024mol•L﹣1•s﹣1,

平衡时,氮气的转化率=×100%=20%,

故答案为:0.024mol•L﹣1•s﹣1;20%;

(2)t2时,逆反应速率突然增大,原因可能是使用了催化剂、升高了温度、增大了压强、增大了氨的浓度,而后逆反应速率减小,平衡逆向移动,则只能是t2时增大了氨的浓度或升高了温度,

故答案为:升高了温度;增大了氨的浓度;

(3)判断达到平衡的标准是“变化量不变”,

A、恒温、恒压达到平衡下,容器乙中的气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,可以说明反应达到平衡状态,故A正确;

B、氨气的生成速率与氮气的消耗速率都是正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;

C、断裂1molN≡N键同时断裂6molN﹣H键,即消耗1mol N2的同时消耗2mol NH3,说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,故C正确;

D、容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,说明体系中各物质的体积分数不变,反应达到平衡状态,故D正确;

故选:ACD;

点评:

本题考查了化学平衡状态的判断、化学反应速率的计算等知识,题目难度中等,要求学生掌握化学平衡状态的判断方法、化学反应速率的计算方法.


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