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图中,P为可自由滑动的活塞,关闭K,V(A)=aL,V(B)=0.8aL(连通管的体积忽略不计).在相同温度和有催化剂存在的条件下,分别向容器A、B中各充入1molN2和3molH2,发生反应N2(g)+3H2(g) 
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 2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol.达到平衡后,V(B)=0.6aL.
(1)B中N2的转化率是______.A中N2的转化率______(填“大于”、“等于”或“小于”)B中N2的转化率.理由是______.
(2)打开K,一段时间后反应再次达到平衡,则B的体积为______.请说明理由?
(3)A反应达到平衡时,放出akJ的热量,若向A中充入2molNH3,在相同条件下达到平衡时吸收热量为bkJ,则a和b的关系是______.
(4)B中反应达到平衡后,只改变下列条件,c(NH3)不改变的是______(填序号).
A.升高温度                     
B.向容器充入1molAr(g)
C.向容器中充入2molNH3    
D.选用效果更好的催化剂.
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(1)B为恒温恒压,反应前后体积之比等于物质的量之比,令平衡后B中混合气体的物质的量为n,则:
0.8aL:0.6aL=4mol:n,解答n=3mol,
       N2(g)+3H2(g) 


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 2NH3(g);
开始:1mol       3mol                0mol
转化:xmol       3xmol               2xmol
平衡:(1-x)mol   (3-3x)mol         2xmol
所以:(1-x)mol+(3-3x)mol+2xmol=3mol,
解得x=0.5,
N2的转化率为
0.5mol
1mol
×100%=50%;
A容积不变,而B容积缩小,所以A中容器压强小于B中压强,平衡向逆反应方向移动,N2的转化率小于B中N2的转化率.
故答案为:50%;小于;A容积不变,而B容积缩小,所以A中容器压强小于B中压强,平衡向逆反应方向移动;
(2)打开K达到的平衡,可等效为开始打开K达到的平衡,与原B中平衡等效,氮气的转化率相同,氮气物质的量变为2mol,NH3的物质的量为原B中2倍,平衡体系的组成与原B容器中相同,平衡时各组分的含量不变,此时容器内混合气体的物质的量为原B中2倍,体积之比等于物质的量之比,容器的总体积为原B平衡时体积的2倍,即1.2aL,故此时B的体积1.2aL-aL=0.2aL,故答案为:0.2aL   打开K达到平衡时,平衡体系的组成与原B容器中相同,此时容器的总体积为原B平衡时体积的2倍,即1.2aL,故B的体积0.2aL;   
(3)向A中充入2molNH3与向容器A中充入1molN2和3molH2为等效平衡,到达平衡时各组分的量对应相等,令平衡时氮气的物质的量为ymol,
向容器A中充入1molN2和3molH2,平衡时参加反应的氮气为(1-y)mol,根据N2(g)+3H2(g) 


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 2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol,可知放出的热量为(1-y)mol×92.4kJ/mol=92.4(1-y)kJ,即a=92.4(1-y),
向A中充入2molNH3,到达平衡时,生成氮气ymol,根据N2(g)+3H2(g) 


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 2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol,可知吸收的热量为ymol×92.4kJ/mol=92.4ykJ,即b=92.4y.所以a+b=92.4(1-y)+92.4y=92.4,故答案为:a+b=92.4;  
(4)A.升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应,c(NH3)减小,故A错误;            
B.向容器充入1molAr(g),体积增大,等效为减小压强,平衡向逆反应移动,c(NH3)减小,故B错误;
C.向容器中充入2molNH3,与原平衡等效,c(NH3)不变,故C正确;
D.选用效果更好的催化剂,平衡状态不移动,c(NH3)不变,故D正确.
故选:CD.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?丹东模拟)甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g);△H>0
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为
0.01mol/L?s
0.01mol/L?s

(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)
③④
③④

①v(CH3OH)=v(CO2
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)如图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应.
已知起始时容器A和B的体积均为aL.试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为
75%
75%
A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为:B(填“>”、“<”、“=”)
A.
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为
1.75a
1.75a
L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响).

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科目:高中化学 来源: 题型:

图中,P为可自由滑动的活塞,关闭K,V(A)=aL,V(B)=0.8aL(连通管的体积忽略不计).在相同温度和有催化剂存在的条件下,分别向容器A、B中各充入1molN2和3molH2,发生反应N2(g)+3H2(g)  2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol.达到平衡后,V(B)=0.6aL.
(1)B中N2的转化率是
50%
50%
.A中N2的转化率
小于
小于
(填“大于”、“等于”或“小于”)B中N2的转化率.理由是
A容积不变,而B容积缩小,所以A中容器压强小于B中压强,平衡向逆反应方向移动
A容积不变,而B容积缩小,所以A中容器压强小于B中压强,平衡向逆反应方向移动

(2)打开K,一段时间后反应再次达到平衡,则B的体积为
0.2aL(打开K达到平衡时,平衡体系的组成与原B容器中相同,此时容器的总体积为原B平衡时体积的2倍,即1.2aL,故B的体积0.2aL)
0.2aL(打开K达到平衡时,平衡体系的组成与原B容器中相同,此时容器的总体积为原B平衡时体积的2倍,即1.2aL,故B的体积0.2aL)
.请说明理由?
(3)A反应达到平衡时,放出akJ的热量,若向A中充入2molNH3,在相同条件下达到平衡时吸收热量为bkJ,则a和b的关系是
a+b=92.4
a+b=92.4

(4)B中反应达到平衡后,只改变下列条件,c(NH3)不改变的是
CD
CD
(填序号).
A.升高温度                     
B.向容器充入1molAr(g)
C.向容器中充入2molNH3    
D.选用效果更好的催化剂.

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年山西省四校高三第二次联考化学试卷(解析版) 题型:填空题

如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)2C(g);△H= -a kJ/mol(a >0),已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K,向A, B容器中分别充入2mol A2和1mol B2两容器分别在500℃时达平衡,A中C的浓度为w1 mol/L,放出热量 b kJ,B中C的浓度为w2 mol/L,放出热量 c kJ。请回答下列问题:

(1)此反应的平衡常数表达式为______________________;若将温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变)。

(2)比较大小:w1_____ w2(填>、=、<),a、b、c由大到小的关系 ______________________。

(3)若打开K,一段时间后重新达平衡,容器B的体积将______________________(填增大,减小或不变)。

(4)若让A,B体积相等且固定P,在B中改充入4mol A2和2mol B2在500℃时达平衡后C 的浓度为w3 mol/L,则 w1,w3的关系______________________。

(5)能说明A中已达到平衡状态的是             (填序号,有一个或多个选项符合题意)。

a、v(C)=2v(B2)                  

b、容器内气体压强保持不变

c、容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化             

d、容器内的气体密度保持不变

(6)使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_____________。

a、及时分离出C气体              b、适当升高温度

c、增大B2的浓度                  d、选择高效的催化剂

 

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年湖北省荆门市夷陵中学、钟祥一中高三(上)第二次联考化学试卷(解析版) 题型:填空题

图中,P为可自由滑动的活塞,关闭K,V(A)=aL,V(B)=0.8aL(连通管的体积忽略不计).在相同温度和有催化剂存在的条件下,分别向容器A、B中各充入1molN2和3molH2,发生反应N2(g)+3H2(g)  2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol.达到平衡后,V(B)=0.6aL.
(1)B中N2的转化率是    .A中N2的转化率    (填“大于”、“等于”或“小于”)B中N2的转化率.理由是   
(2)打开K,一段时间后反应再次达到平衡,则B的体积为    .请说明理由?
(3)A反应达到平衡时,放出akJ的热量,若向A中充入2molNH3,在相同条件下达到平衡时吸收热量为bkJ,则a和b的关系是   
(4)B中反应达到平衡后,只改变下列条件,c(NH3)不改变的是    (填序号).
A.升高温度                     
B.向容器充入1molAr(g)
C.向容器中充入2molNH3    
D.选用效果更好的催化剂.

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