题目内容
11.随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥.而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H2?2NH3
(1)在N2+3H2?2NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol•L-1.用N2表示其反应速率为0.15mol•L-1•s-1,则所经过的时间为B;
A.2s B.3s C.4s D.6s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是B;
A.v(H2)=0.1mol•L-1•min-1
B.v(N2)=0.1mol•L-1•min-1
C.v(NH3)=0.15mol•L-1•min-1
D.v(N2)=0.002mol•L-1•min-1
(3)在一个恒温恒容的密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0达到平衡的标志是②③⑥⑧(填编号)
①反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
②各组分的物质的量浓度不再改变③体系的压强不再发生变化
④混合气体的密度不变
⑤单位时间内生成n mol N2的同时,生成3n mol H2
⑥2V(N2正)=V(NH3逆)
⑦单位时间内3mol H-H键断裂的同时2mol N-H键也断裂
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变.
分析 (1)利用速率之比等于化学计量数之比,根据N2表示的平均反应速率v(N2)计算速率v(NH3),再根据速率定义计算反应时间;
(2)同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比;先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较,从而确定选项.注意单位是否相同;
(3)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,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.
解答 解:(1)由于v(N2)=0.15mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=2v(N2)=2×0.15mol/(L•s)=0.3mol/(L•s),
所以反应所经历的时间为$\frac{0.9mol/L}{0.3mol/(L•s)}$=3s.
故答案为:B;
(2)反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),以氢气的反应速率为标准进行判断.
A.ν(H2)=0.1mol/(L•min);
B.(N2)=0.1mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以ν(H2)=0.3mol/(L•min);
C.V(NH3)=0.15mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以ν(H2)=0.225mol/(L•min);
D.ν(N2)=0.002mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以ν(H2)=0.003mol/(L•min);
所以反应速率最快的是B,
故答案为:B;
(3)①反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态都存在反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,不能用于判断是否破坏,故错误;
②各组分的物质的量浓度不再改变,可说明正逆反应速率相等,达到破坏状态,故正确;
③体系的压强不再发生变化,说明正逆反应速率相等,达到破坏状态,故正确;
④因气体的质量不变,容器的体积不变,则无论是否达到破坏,混合气体的密度都不变,故错误;
⑤单位时间内生成n mol N2的同时,生成3n mol H2,都为逆反应,不能说明正逆反应速率相等,故错误;
⑥2V(N2正)=V(NH3逆),可说明正逆反应速率相等,达到破坏状态,故正确;
⑦单位时间内3mol H-H键断裂的同时2mol N-H键也断裂,正逆反应速率不等,没有达到破坏状态,故错误;
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的总物质的量不变,可说明达到破坏状态,故正确.
故答案为:②③⑥⑧.
点评 本题考查较为综合,涉及化学平衡状态的判断、速率的计算以及大小的比较,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,解题时须注意判断平衡状态的标志和角度.
| A. | pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍 | |
| B. | pH相同的盐酸和醋酸溶液,加水稀释100倍后两溶液pH仍相同 | |
| C. | 中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同 | |
| D. | 25℃,将pH=5的盐酸稀释1000倍后,溶液的pH=8 |
| A. | 将氧化铝放入水中共热 | |
| B. | 将金属钠投入氯化铝溶液中 | |
| C. | 将足量氨水滴入氯化铝溶液中 | |
| D. | 将足量氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液中 |
| A. | x的值为1 | |
| B. | 用B的浓度变化表示的平均反应速率为0.2 mol•L-1•min-1 | |
| C. | 反应开始前A的物质的量为3 mol | |
| D. | 5 min时A的浓度为0.2 mol•L-1 |
| A. | 生成2molSO3 | |
| B. | SO2和SO3物质的量之和一定为2mol | |
| C. | 放出197kJ的热量 | |
| D. | 平衡时容器内气体压强和开始时压强相等 |
| A. | 1mol/L的NaOH溶液中Na+的物质的量为1mol | |
| B. | 常温常压下,32gO2与O3的混合气体中含有的原子总数为2NA | |
| C. | 0.1mol氯气与足量的铁发生反应,转移的电子为0.3NA | |
| D. | 25℃时,l L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA |