题目内容

【题目】可以证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是

①一个N≡N断裂的同时,有3个H—H键断裂

②一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂

③其它条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变

④恒温恒容时,体系压强不再改变

⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变

⑥恒温恒容时,混合气体的密度保持不变

⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/(L·min),逆反应速率v(NH3)=0.4mol/(L·min)

A.全部B.①③④⑤C.②③④⑤⑦D.③⑤⑥⑦

【答案】C

【解析】

①一个N≡N断裂的同时,有3个H—H键断裂,表示的都是v正,不能说明可逆反应达到平衡状态,①错误;

②一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂,表示的是v正=v逆,可以说明可逆反应达到平衡状态,②正确;

③可逆反应为反应前后气体体积减小的反应,其它条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变,可以说明反应达平衡状态,③正确;

④对于反应前后气体体积不等的可逆反应,恒温恒容时,体系压强不再改变,说明该可逆反应达到平衡状态,④正确;

⑤化学平衡时各组分的浓度、质量分数等保持恒定,故NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,表明可逆反应达到平衡状态,⑤正确;

⑥恒温恒容时,该可逆反应的物质质量守恒,体积不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明该可逆反应达到平衡状态,⑥错误;

⑦根据同一化学反应中,各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中相应各物质的化学计量数之比,正反应速率v(H2)=0.6mol/(L·min)时,用NH3表示的正反应速率v(NH3)=,则有:v(NH3)正= v(NH3)逆,可以说明可逆反应达到平衡状态,⑦正确;综上所述,C项正确;

答案选C。

练习册系列答案
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【题目】CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2),还可制备甲醇、二甲醚、低碳烯烃等燃料产品。

I.制合成气

科学家提出制备:“合成气”反应历程分两步:

反应①: CH4(g)C(ads)+2H2(g) (慢反应)

反应②:C(ads)+CO2(g)2CO(g) (快反应)

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如下图:

(1) CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为____。 能量变化图中:E5+E1_______E4+ E2(填“>” 、 “< ” 或 “= ”)。

II.甲醇合成

在某 CO 催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有:

i. CO2(g) + 3 H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1< 0

ii.CO2(g) + H2(g)CO (g)+H2O(g) △H2>0

iii . CO(g)+2H2( g)CH3OH(g) (g) △H3< 0

(2)5MPa 时,往某密闭容器中按投料比n(H2) :n ( CO2) =3:1 充入H2和CO2。反应达到平衡时, 测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大, 原因是_____。

②250°C时,反应 i i 的平衡常数____1(填“> ”“< ”或“=”)

③下列措施中,无法提高甲醇产率的是____(填标号)。

A.加入适量CO B.增大压强 C.循环利用原料气 D.升高温度

④在下图中画出n(H2)/ n(CO2)随温度变化趋势图_____。

(3)反应i可能的反应历程如下图所示。

注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字或字母,单位:eV)。其中TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒,反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为__。

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