题目内容
9.温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容条件,已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1测得反应达到平衡时的有关数据如表,则下列选项正确的是( )| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物的投入量 | 1molN2、3molH2 | 2molNH3 | 4molNH3 |
| NH3的浓度(mol•L-1) | c1 | c2 | c3 |
| 反应的能量变化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ |
| 体系的压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
| 反应物的转化率 | a1 | a2 | a3 |
| A. | a+b=92.4 | B. | 2c1>c3 | C. | 2p2<p3 | D. | α1+α3=1 |
分析 甲容器反应物投入1molN2、3molH2,乙容器反应物投入量2molNH3,恒温且乙容器容积和甲容器相同,则甲容器与乙容器是等效平衡;
甲容器反应物投入1molN2、3molH2,丙容器反应物投入量4molNH3,采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2,是甲中的二倍,如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡;所以丙所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡,以此解答该题.
解答 解:A.甲投入1molN2、3molH2,乙中投入2molNH3,则甲与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ,故a+b=92.4,故A正确;
B.甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡,所以平衡时NH3的浓度相等,即c1=c2,丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡正移,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c3>2c2,所以c3>2c1,故B错误;
C.丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的二倍;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,所以丙中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,故C错误;
D.丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α1+α3<1,故D错误.
故选A.
点评 本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算,为高频考点,题目计算量较大,题目难度较大,关键是构建平衡建立的等效途径,试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养.
| A. | 920 mL,107.64 g | B. | 500 mL,117 g | ||
| C. | 1000 mL,117.0g | D. | 任意规格,107.64 g |
| A. | 乙烯的结构式: | B. | 钠离子的结构示意图: | ||
| C. | 氢分子的电子式:H:H | D. | 氯化氢分子的电子式: |
| A. | 任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同 | |
| B. | 中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热数值偏小 | |
| C. | 若①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-akJ•mol-1,②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-bkJ•mol-1,则 a>b | |
| D. | 能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应 |
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaC1(s)?NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaC1(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③2NO(g)+C12(g)?2C1NO (g) K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$.
(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O,一氧化氮的结构为N≡O):
| 化学键 | N≡O | Cl-Cl | Cl-N | N═O |
| 键能/kJ•mol-1 | 630 | 243 | a | 607 |
(3)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g),在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:
由图A可判断T1、T2温度的速率:v1<v2(“>”“<”或“=”),该反应的△H<0 (“>”“<”或“=”).
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),发生反应2NO(g)+C12(g)?2C1NO(g),平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n(NO)}{n(C{1}_{2})}$的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是A点(“A、B、C”).