恒溫恒容的條件下,在密閉容器中按不同方式投入反應物,均達到平衡,測得平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ?mol-1):
容  器
反應物投入量 1molN2、3molH2 2molNH3 4molNH3
平衡時NH3的濃度(mol?L-l ) c1 c2 c3
反應的能量變化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 吸收Q3kJ
體系壓強(Pa) p1 p2 p3
反應物轉(zhuǎn)化率 a1 a2 a3
下列說法一定正確的是( 。
①c1=c2 ②c3=2c2 ③Q1=Q2 ④Q1+Q2=92.4 ⑤p1=p2 ⑥a2>a3
A、①④⑤⑥B、①③⑤⑥
C、①②③⑥D、②③⑤⑥
分析:甲容器反應物投入1molN2、3molH2,乙容器反應物投入量2molNH3,恒溫且乙容器容積和甲容器相同,則甲容器與乙容器是等效平衡;
甲容器反應物投入1molN2、3molH2,丙容器反應物投入量4molNH3,采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應物為2molN2、6molH2,是甲中的二倍,如果恒溫且丙容器容積是甲容器2倍,則甲容器與丙容器也是等效平衡;所以丙所到達的平衡,可以看作在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下,到達平衡后,再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達的平衡;據(jù)此分析平衡移動.
解答:解:①甲容器內(nèi)的平衡與乙容器內(nèi)平衡是等效平衡,所以平衡時NH3的濃度相等,即c1=c2,故①正確;
②丙容器反應物投入量4molNH3,是乙的二倍,相當于增大壓強,平衡正移,所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨氣濃度的二倍,即c3>2c2,故②錯誤;
③甲容器反應物投入1molN2、3molH2,乙容器反應物投入量2molNH3,達到平衡時氨氣濃度相同,由于兩個反應進行的方向不同,所以轉(zhuǎn)化率不同,因此熱效應不同,即Q1≠Q(mào)2,故③錯誤;
④乙中開始投入2molNH3,則甲與乙是等效的,甲與乙的反應的能量變化之和為92.4kJ,故a+b=92.4,故④正確;
⑤甲容器內(nèi)的平衡與乙容器內(nèi)平衡是等效平衡,所以平衡時兩個容器內(nèi)總物質(zhì)的量相同,則壓強相同,即p1=p2,故⑤正確;
⑥丙容器反應物投入量4molNH3,是乙的二倍,相當于增大壓強,平衡正移,所以丙中逆向進行的轉(zhuǎn)化率小,即a2>a3,故⑥正確;
故正確的有①④⑤⑥;
故選:A.
點評:本題考查化學平衡影響因素、等效平衡、化學平衡的計算,題目計算量較大,難度較大,關(guān)鍵是構(gòu)建平衡建立的等效途徑.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

在恒溫恒容的條件下,發(fā)生H2(g)+I2(g)?2HI(g),已知①②③的平衡狀態(tài)中,HI%相同,填寫表中的空白:
編號  起始狀態(tài)(mol)  平衡時HI的物質(zhì)的量(mol)
 H2  I2  HI
 已知  1  2  0  a
 ①  2  4  0  
2a
2a
 ②  
0
0
 
0.5
0.5
 1  0.5a
 ③  m  n(n≥2m)  
(2n-4m)
(2n-4m)
 
n-m
n-m

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

我國有豐富的天然氣資源.以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出):

(1)“造合成氣”發(fā)生的熱化學方程式是CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H>0
在恒溫恒容的條件下,欲提高CH4的反應速率和轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是
BD
BD

A、增大壓強    B、升高溫度  C、充入He氣    D、增大水蒸氣濃度
(2)“轉(zhuǎn)化一氧化碳”發(fā)生的方程式是H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下:
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
提高氫碳比[n(H2O)/n(CO)],K值
不變
不變
(填“增大”、“不變”或“減小”);若該反應在400℃時進行,起始通入等物質(zhì)的量的H2O和CO,反應進行到某一時刻時CO和CO2的濃度比為1:3,此時v(正)
v(逆)(填“>”、“=”或“<”).
(3)有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中正確的是
A
A

A、該反應屬于人工固氮
B、合成氨工業(yè)中使用催化劑能提高反應物的利用率
C、合成氨反應溫度控制在500℃左右,目的是使化學平衡向正反應方向移動
D、合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作的主要原因是為了加快反應速率
(4)生產(chǎn)尿素過程中,理論上n(NH3):n(CO2)的最佳配比為
2:1
2:1
,而實際生產(chǎn)過程中,往往使n(NH3):n(CO2)≥3,這是因為
有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率,且NH3極易溶于水,便于分離、回收利用
有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率,且NH3極易溶于水,便于分離、回收利用

(5)當甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為60%時,以3.0×108L甲烷為原料能夠合成
4.8×108
4.8×108
L 氨氣.(假設體積均在標準狀況下測定)

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科目:高中化學 來源:2009-2010學年正定中學高二下學期期末考試化學 題型:實驗題

(5分)在密閉容器中投入一定量的A和B發(fā)生反應:mA(g)+nB(g) pC(g)。

(1)欲使A與B的轉(zhuǎn)化率等于m:n ,則起始加入A、B的物質(zhì)的量之比為            

(2)充入一定量的A、B,若在不同條件下C的體積分數(shù)隨時間的變化如圖1—1所示,則:

m+n        p(填“>”、“<”或“=”),

T1      T2填(“>”、“<”或“=”),

該反應的△H     0(“>”、“<”或“=”)。

(3)一定條件下,從正反應開始達到化學平衡過程中,混和氣體的平均相對分子質(zhì)量隨時間的變化如圖1—2所示。若在恒溫恒容的條件下,向原平衡體系中再通入一定量的C,則體系中氣體的平均相對分子質(zhì)量將        (填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”)

 

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科目:高中化學 來源:四川省模擬題 題型:單選題

恒溫恒容的條件下,在密閉容器中按不同方式投入反應物,均達到平衡,測得平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol)
下列說法一定正確的是
[     ]
 ①c1=c2     ②c3=2c2     ③Q1= Q2     ④Q1+Q2=92.4     ⑤P1=P2   ⑥a2>a3    
A.①④⑤⑥       
B.①③⑤⑥        
C.①②③⑥       
D.②③⑤⑥

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