题目内容
9.向2L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3,H2和N2三种气体.一定条件下发生反应2NH3?N2+3H2,各物质浓度随时间变化如图1所示.图2为t时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且两个阶段各改变一种不同的条件.(1)能证明反应达到平衡状态的是AB(填标号,下同).
A.容器内压强不再发生变化 B.N2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体质量不再发生变化 D.容器内气体密度不再发生变化
(2)若tl=15s,则t0-t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L•min).
(3)t3-t4阶段改变的条件为升高温度.
(4)上述反应的平衡常数K=0.17(保留两位小数);向容器中再通入1.4molNH3、0.8molH2,平衡向左移动(填“向右”、“向左”或“不移动”).
分析 (1)可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等且保持不变,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;
(2)由图可知,t0-t1阶段H2浓度变化量为0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(H2);
(3)由图可知,t3时刻瞬间正、逆速率都增大,且正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,结合温度、压强对平衡的影响分析;
(4)由图1可知,平衡时氢气、氮气的浓度,计算氨气的平衡浓度,代入K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$计算平衡常数,计算此时浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行.
解答 解:(1)A.随反应进行容器内压强增大,容器内压强不再发生变化,说明到达平衡,故A正确;
B.平衡时各组分的含量不变,N2的体积分数不再发生变化,说明到达平衡,故B正确;
C.容器内气体质量始终不发生变化,故C错误;
D.容器内混合气体的总质量不变,容器的容积不变,容器内气体密度始终不发生变化,故D错误;
故选:AB;
(2)由图可知,t0-t1阶段H2浓度变化量为0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,故v(H2)=$\frac{0.3mol/L}{15s}$=0.02mol/(L•min),
故答案为:0.02mol/(L•min);
(3)由图可知,t3时刻瞬间正、逆速率都增大,且正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,正反应为气体体积增大的吸热反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,升高温度平衡向正反应方向移动,故改变的条件应是:升高温度,
故答案为:升高温度;
(4)由图1可知,平衡时氢气、氮气的浓度分别为0.6mol/L、0.5mol/L,故平衡时氨气的浓度为1mol/L-$\frac{2}{3}$×0.3mol/L=0.8mol/L,故平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.{6}^{3}×0.5}{0.{8}^{2}}$=0.17;
向容器中再通入1.4molNH3、0.8molH2,氨气浓度变为(0.8+$\frac{1.4}{2}$)mol/L=1.5mol/L,氢气的浓度变为(0.6+$\frac{0.8}{2}$)mol/L=1mol/L,故浓度商Qc=$\frac{{1}^{3}×0.5}{1.{5}^{2}}$=0.22>0.17,平衡向左移动,
故答案为:0.17;向左.
点评 本题考查化学平衡图象、化学平衡有关计算与影响因素、平衡状态判断等,是对知识的综合运用,难度中等,注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡.
| A. | 密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA | |
| B. | 一定温度下,1 L 0.50 mol•L-1 NH4NO3溶液中含氮原子个数为NA | |
| C. | 过氧化氢分解制得1.12 L O2,转移电子数目为 0.2 NA | |
| D. | 235g核素${\;}_{92}^{235}$U发生裂变反应:${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n$\stackrel{裂变}{→}$${\;}_{38}^{90}$Sr+${\;}_{54}^{136}$Xe+10${\;}_{0}^{1}$n,净产生的中子(${\;}_{0}^{1}$n)数为10NA |
NO(g)+CO(g)═$\frac{1}{2}$N2(g)+CO2(g)△H=-373.2kJ•mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
| A. | 加催化剂同时升高温度 | B. | 降低温度同时增大压强 | ||
| C. | 充入CO | D. | 加催化剂同时增大压强 |
①铝热剂和漂白粉都是混合物;
②金属氧化物都是碱性氧化物;
③冰和干冰既是纯净物又是化合物;
④不锈钢和目前流通的硬币都是合金;
⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸;
⑥纯碱和熟石灰都是碱;
⑦豆浆和雾都是胶体.
上述说法正确的是( )
| A. | ①②③④ | B. | ①②⑤⑥ | C. | ③⑤⑥⑦ | D. | ①③④⑦ |
| A. | ①中水的电离程度最小,③中水的电离程度最大 | |
| B. | 等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:④最大 | |
| C. | 将四份溶液稀释相同倍数后,溶液的pH:③>④,②>① | |
| D. | 将②、③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积:②<③ |