题目内容

恒容密闭容器中进行的可逆反应2NO2?2NO+O2，可作为达到平衡状态的标志是（　　）
①单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO2
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态；
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．
分析：反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断．
解答：解：①单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO2，生成amol氧气，会消耗2amol二氧化氮，说明了正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故①正确；
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态，各组分的浓度大小关系，不能说明各组分的浓度是否变化，正逆反应速率是否相等，故②错误；
③混合气体的颜色不再改变，说明二氧化氮的浓度不再变化，达到了平衡状态，故③正确；
④混合气体的密度不再改变的状态，由于反应两边都是气体，容器的体积不变，所以反应中密度始终不变，即密度不能作为判断化学平衡的依据，故④错误；
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，反应方程式两边完全的物质的量不同，气体的质量固定，所以平均相对分子质量不再改变，说明达到了平衡状态，故⑤正确；
所以正确的有①③⑤，
故选A．
点评：本题考查化学平衡状态的判断，注意分析时要从化学方程式的反应特征判断，平衡状态的本质时正逆反应速率相等．
练习册系列答案
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一定温度下，恒容密闭容器中进行的反应：A（s）+3B（g）═2C（g）+D（g），当下列物理量不再发生变化时就可确定达到平衡状态的是（　　）
人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．据报道，常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH3，相应的热化学方程式为：
N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
3
2
O2（g）△H=+765.0kJ/mol．
Ⅰ．请在如图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图，并进行标注（包括△H）．

Ⅱ．目前工业合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93.0kJ/mol．
回答下列问题：
（1）氢气的燃烧热△H=
-286.0
-286.0
kJ/mol．
（2）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是
ac
ac
（填序号）．
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3a个N-H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
（3）在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如图所示．请回答下列问题：
①表示N2 的浓度变化的曲线是
C
C
（选填曲线代号“A”、“B”或“C”）．
②前25min 内，用H2 的浓度变化表示的化学反应平均速率是
0.12 mol?L-1?min-1
0.12 mol?L-1?min-1
．
③在25min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K=
4
27
4
27
（计算结果可用分数表示）．
若升高温度，该反应的平衡常数值将
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）在第25min 末，保持其它条件不变，若升高反应温度并设法保持该温度不变，在第35min末再次达到平衡．平衡移动过程中H2 浓度变化了1.5mol?L-1，请你在图中画出第25min～40min NH3浓度变化曲线．
（5）在一定温度下，将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．
①达平衡时，H2的转化率α1=
60%
60%
．
②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为α2，当α1+α2=1时，则起始时n （NH3）=
2
2
mol．
Ⅰ、合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义．
（1）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列能表示达到平衡状态的是
ac
ac
（填序号）．
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3a个N-H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
Ⅱ、能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.0024mol/L?min
0.0024mol/L?min
；
②100℃时反应的平衡常数为
7.2×10-5（mol/L）2
7.2×10-5（mol/L）2
．
（2）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
12
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
CD
CD
（填字母序号）．
A．c（H2）减小               
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH的物质的量增加   
D．重新平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小
E．平衡常数K增大
（3）已知：反应：4HCl（g）+O2（g）?2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-116kJ/mol，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=-184kJ/mol
Ⅱ．
请回答：
①H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484 kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484 kJ/mol
．
②断开1mol H-O 键所需能量约为
463.5
463.5
kJ．
下列叙述正确的是（　　）
下列说法正确的是（　　）
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A、△H＞0的反应，常温下一定不能自发进行B、用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定相同物质的量浓度和相同体积的盐酸和醋酸，其中实线表示的是滴定盐酸的曲线C、常温下，在0.1mol/L氨水中，加入少量NH4Cl晶体，溶液的pH减小D、恒容密闭容器中进行的反应3A（g）?B（g）+C（g），在其它条件不变情况下，再充入一定量的A气体，A的转化率将增大

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