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在温度、容积相同的三个密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

反应物投入量

1molN2、3molH2

2molNH3

4molNH3

NH3的浓度(mol/L)

c1

c2

c3

反应的能量变化

放出a kJ

吸收b kJ

吸收c kJ

体系压强

P1

P2

P3

反应物转化率

α1

α2

α3

下列说法正确的是(  )

 

A.

2 c1>c3

B.

a+b=92.4

C.

2P1<P3

D.

α1+α3=1


考点:

等效平衡;化学平衡建立的过程..

专题:

化学平衡专题.

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;据此分析平衡移动.

解答:

解:甲投入1molN2、3molH2,乙容器投入量2molNH3,恒温恒容条件下,甲容器与乙容器是等效平衡,各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等;

而甲容器投入1molN2、3molH2,丙容器加入4molNH3,采用极限转化法丙相当于加入2molN2、6molH2,丙中加入量是甲中的二倍,如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器为等效平衡,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,由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的,

A、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,若平衡不移动,c3=2c1;丙相当于增大压强,平衡向着正向移动,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c3>2c1,故A错误;

B、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B正确;

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B.

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,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.


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


下列说法正确的是 (  )

A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行

B.NH4HCO3(s)== =NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)  ΔH=+185.57 kJ/mol能自发

进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向

C.焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据

D.其他条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列说法中,正确的是(  )

A.金属氧化物都是酸性氧化物    B.氧化物不一定是非金属氧化物

C.氧化物都是碱性氧化物        D金属氧化物都可以直接和碱反应

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列各组Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的实验中,溶液中最先变浑浊的是(  )

选项

反应

温度

反  应  物

H2O

Na2S2O3

H2SO4

t(℃)

V(mL)

c(mol×L﹣1)

V(mL)

c(mol×L﹣1)

V(mL)

A

10

5

0.1

10

0.1

10

B

10

5

0.1

5

0.1

30

C

30

5

0.1

5

0.1

10

D

30

5

0.2

5

0.2

35

 

A.

A

B.

B

C.

C

D.

D

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科目:高中化学 来源: 题型:


在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为a mol/L.若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol/L的是(  )

 

A.

4mol A+2mol B

B.

2mol A+1mol B+3mol C+1mol D

 

C.

3mol C+1mol D+1mol B

D.

3mol C+1mol D

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科目:高中化学 来源: 题型:


将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5分钟后,测得D的浓度为0.5mol/L,且c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率是0.1mol/(L•min).求:

(1)反应开始前放入容器中A、B物质的量.

(2)B的平均反应速率.

(3)x值是多少?

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科目:高中化学 来源: 题型:


X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是

A.原子最外层电子数:X>Y>Z      B.单质沸点:X>Z>Y

C.离子半径:X2>Y>Z          D.原子序数:X>Y>Z

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科目:高中化学 来源: 题型:


某溶液中可能存在Al3+、Cl-、Mg2+、Na+ 、 Br-、CO32-、SO32-等七种离子中的几种。现取该溶液进行实验,得到如下现象:

 ①向该溶液中滴加足量氯水后有无色无味气体产生,再加入CCl4振荡,下层液体呈红棕色;②取上层无色溶液,加入足量Ba(NO3)2溶液,无沉淀产生;

③向所得溶液中继续滴加AgNO3溶液,有不溶于HNO3的白色沉淀产生。

据此可以推断,该溶液中肯定存在的离子是_____________,可能存在的离子是 ________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是    (  )

A.氯化铝        B.碳酸氢镁         C.碳酸钠            D.高锰酸钾

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