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17.恒温下,将1mol N2和3mol H2在体积为2L的容器中混合,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),2s时测得NH3的体积分数为25%.则下列说法中不正确的是(  )
A.2s时N2的转化率为40%
B.2s时混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)=3:9:4
C.2s时NH3的浓度为0.4mol•L-1
D.用N2浓度的减少表示的平均反应速率为0.2mol•L-1•s-1

分析 依据化学平衡三段式列式计算,气体体积分数在相同条件下为气体物质的量分数,设反应氮气物质的量为x
               N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol)  1        3         0
变化量(mol)  x       3x         2x
2s量(mol)  1-x      3-3x        2x
2s时测得NH3的体积分数=$\frac{2x}{4-2x}$×100%=25%
x=0.4mol;
A、转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%
B、依据上述分析计算判断;
C、浓度c=$\frac{n}{V}$计算;
D、反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算得到.

解答 解:气体体积分数在相同条件下为气体物质的量分数,设反应氮气物质的量为x
               N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol)  1        3         0
变化量(mol)  x       3x         2x
2s量(mol)  1-x      3-3x        2x
2s时测得NH3的体积分数=$\frac{2x}{4-2x}$×100%=25%,x=0.4mol;
A、2 s时N2的转化率=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%,故A正确;
B、2 s时混合气体中n(N2)?n(H2)?n(NH3)=(1-0.4):(3-3×0.4):2×0.4=3:9:4,故B正确;
C、2 s 时NH3的浓度=$\frac{2×0.4mol}{2L}$=0.4 mol•L-1,故C正确;
D、用N2浓度的减少表示的平均反应速率=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2s}$=0.1 mol•L-1•s-1,故D错误;

故选D.

点评 本题考查了化学平衡计算应用,主要是反应速率、转化率、浓度的计算应用,掌握基础是关键,题目较简单.

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已知:3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g);△H1=a kJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g);△H2=b kJ•mol-1
FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g);△H3=c kJ•mol-1
①反应Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)的△H=$\frac{(a+2b+6c)}{3}$kJ•mol-1(用含a、b、c的代数式表示).
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a.温度低于570℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高
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