题目内容

7.可逆反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)在密闭容器中进行,一段时间后测得c(N2)=1.5mol/L,c(H2)=0.6mol/L,c(NH3)=1.5mol/L,则此反应达到平衡后,下列数据可能正确的是(  )
A.c(N2)=2.25 mol/LB.c(NH3)=1.9 mol/LC.c(H2)=0.3 mol/LD.c(N2)=1.3mol/L

分析 化学平衡研究的对象为可逆反应.化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度,实际量小于极限值,据此计算.

解答 解:反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)为可逆反应,转化率不可能为100%,根据化学计量数及极值法计算;
                   N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
                  1.5mol/L 0.6mol/L  1.5mol/L
正向进行:1.3mol/L 0mol/L  1.9mol/L
逆向进行:2.25mol/L 2.85mol/L  0mol/L
所以此反应达到平衡后c(N2)=(1.3~2.25)mol/L,c(H2)=(0~2.85)mol/L,c(NH3)=(0~1.9)mol/L,则ABD错误,C正确;
故选C.

点评 本题考查了可逆反应的特点,题目难度不大,转移明确可逆反应中反应物转化率不可能为100%,该题是高考中的常见题型,注重基础,侧重考查学生分析问题、解决问题的能力.

练习册系列答案
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8.碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途.
(1)真空碳热还原一氧化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ•mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlC13(g)△H=b kJ•mol-1
用含a、b的代数式表示反应:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=a+bkJ•mol-1
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ•mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
01020304050
NO1.000.680.500.500.600.60
N200.160.250.250.300.30
CO200.160.250.250.300.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=0.032 mol•L-1•min-1,T1℃时,该反应的平衡常数K=0.25.
②30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q<0(填“>”、“<”或“═”)
③在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是cd (填选项编号).
a.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)
b.反应体系的压强不再发生改变
c.混合气体的密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
④若保持与上述反应前30min的反应条件不变,起始时NO的浓度为2.50mol/L,则反应达平衡时c(NO)=1.25mol/L.NO的转化率不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.电极b表面发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH.

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