题目内容
2NH3,下列情况一定能说明反应已达到限度的是:______.(填序号)
①容器内气压不随时间变化 ②1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示化学反应速率的比为1:3:2.④容器内气体密度不再改变 ⑤混合气的平均相对分子质量不随时间变化.
2NH3是反应前后气体的总物质的量不相等的反应,当体积固定时,根据阿伏伽德罗定律可知,温度、体积相同时,气体的物质的量之比等于压强之比,容器内气压不随时间变化,说明气体的总物质的量不再发生变化,即说明可逆反应达到了化学平衡状态,因此①正确.
②断裂N≡N键代表正反应速率,断裂N-H键代表逆反应速率,其个数比为1:6,即说明用N2代表的正反应速率与用NH3代表的逆反应速率之比为1:2(每个NH3中含有3个N-H键)等于N2与NH3的化学计量数之比,说明正反应速率等于逆反应速率,即②正确.
③不论该可逆反应是否达到化学平衡状态,用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示化学反应速率的比一定为1:3:2,无法判断是否达到化学平衡状态,即③不正确.
④无论是否达到平衡状态,由于体积不变,气体的总质量不变,其密度都不会发生变化,用密度不变无法区分非平衡状态和平衡状态,因此④不正确.在此提醒:当能用某个量来判断可逆反应达到了化学平衡状态时,该量应该具备的特点是:先变后不变(区分非平衡状态和平衡状态).
⑤混合气体的平均相对分子质量在数值上等于气体的总质量与总物质的量之比,因为总质量不变,当平均相对分子质量不变时,说明总物质的量不再发生变化,与①相同,即⑤正确.
故答案为:①②⑤.
(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴ 在一定体积的密闭容器中,进行化学反应: CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
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①该反应正向反应是 反应。(填“放热”或“吸热”)
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器压强不变 B.混合气体中c(CO2)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
③当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡 移动。(选填“正向”、“逆向”或“不”)
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g)
△H=-49.0 kJ·mol-1
①该反应的平衡常数表达式K= 。
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同)。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示:
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曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(选填“>”、“=”或“<”)。
③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
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容 器 |
甲 |
乙 |
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反应物投入量 |
1molCO2、3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)= mol·L-1·min-1。
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为 。