题目
题型:不详难度:来源:
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(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率________。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志________。
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 | B.混合气体密度不变 |
C.混合气体平均相对分子质量不变 | D.2v(N2)正=v(NO)逆 |
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(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数______。(填“变大、“变小”或“不变”)
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应___________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是____
答案
解析
试题分析:(1) V(N2)=ΔC(N2)÷Δt="(0.5mol÷2L)÷5min=0.05" mol/(L·min)。(2)A.根据反应方程式可知:消耗1 mol N2同时就消耗1 mol O2,还生成1 mol O2,则氧气的消耗速率与产生速率相等,反应达到平衡状态,正确;B.因为反应是在恒容条件下进行,反应前后气体的质量也不变,所以无论反应是否达到平衡,混合气体密度不变,因此不能作为判断平衡的标志,错误;C.因为气体的物质的量不变,质量也不变,所以混合气体平均相对分子质量不变不能作为判断平衡的标志,错误;D.在任何时刻都存在: v(N2)正: (NO)正=1:2;而 2v(N2)正=v(NO)逆,则(NO)正= v(NO)逆,反应达到平衡状态,正确。(3)由于该反应的正反应是吸热反应,所以升高温度,化学平衡正向移动,化学平衡常数增大,A正确;加入催化剂,化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短。但是催化剂不能使平衡发生移动,故NO的平衡浓度不变,因此B选项错误。由于升高温度,平衡正向移动,氮气的转化率提高。化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短,故C正确;(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,压强的影响大于浓度的影响,充入一定量NO,增大压强,化学平衡不发生移动,所以重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数不变。(5) (3.0×10-3)2÷[(2.5×10-1)×( 4.0×10-2)]=9.0×10-4<64×10-4。所以反应向正反应方向进行。
核心考点
试题【汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致: N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在2 404 ℃ 时,平】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
步骤及生成物未列出):
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(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)
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在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是 。
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
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提高氢碳比[ n(H2O)/n(CO)],K值 (填“增大”、“不变”或“减小”);若该反应在400℃时进行,起始通入等物质的量的H2O和CO,反应进行到某一时刻时CO和CO2的浓度比为1∶3,此时v(正) v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)有关合成氨工业的说法中正确的是 。
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
(4)生产尿素过程中,理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为 ,而实际生产过程中,往往使n(NH3)∶n(CO2)≥3,这是因为 。
(5)当甲烷合成氨气的转化率为60%时,以3.0×108 L甲烷为原料能够合成 L 氨气。(假设体积均在标准状况下测定)
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