T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K3 | 0.5 |
分析 (1)5min达平衡,△c(NH3)=0.1mol/L,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(NH3),再根据反应速率之比等于系数之比计算v(N2);利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,根据△c(NH3)计算△c(H2),再根据n=cV计算参加反应的氢气的物质的量,据此计算转化率;
(2)①对于放热反应,温度越高,平衡逆向移动,反应平衡常数越小;
②根据平衡状态的判断依据判断;
③化学平衡常数,正反应平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数,根据浓度熵和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向.
解答 解:(1)5min达平衡,△c(NH3)=0.1mol/L,所以v(NH3)=$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/(L•min),根据反应速率之比等于系数之比,则v(N2)=$\frac{1}{2}$×0.02mol/(L•min)=0.0mol/(L•min);
△c(NH3)=0.1mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以△c(H2)=$\frac{3}{2}$△c(NH3)=$\frac{3}{2}$×0.1mol/L=0.15mol/L,故参加反应的氢气的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol,所以氢气的转化率为$\frac{0.3mol}{0.6mol}$×100%=50%,
故答案为:0.01mol/(L•min);
(2)①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2,故答案为:>;
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,反应是气体体积减小的放热反应,则
A、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比,不能证明正逆反应速率相等,故A错误;
B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态,3υ(N2)(正)=υ(H2)(逆)是平衡状态,故B错误;
C、容器内压强不变,气体的物质的量不变,该反应达平衡状态,故C正确;
D、如果是在密闭容器中反应,质量不变,体积不变,密度始终不变,故D错误;
故答案为:C;
③400℃时,反应2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K的值和反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常数呈倒数,所以K=$\frac{1}{0.5}$=2;
容器的体积为0.5L,NH3和N2.H2的物质的量浓度分别为:6mol/L、4mol/L、2mol/L,400℃时,浓度商Qc=$\frac{4×{2}^{3}}{{6}^{2}}$=$\frac{8}{9}$<K=2,说明反应正向进行,因此有v(N2)正>v(N2)逆;
故答案为:>.
点评 本题考查化学平衡常数、意义,反应速率计算等,题目难度中等,注意化学平衡常数大小说明反应进行程度,与反应难易无关、与反应速率无关.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | a极发生还原反应 | |
B. | 正极的电极反应式为FeOx+2xe-═Fe+xO2- | |
C. | 若有22.4L(标准状况)空气参与反应,则电路中转移4mol电子 | |
D. | 铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe═FeOx+xH2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
起始物质的量(mol) | 3 | 2 | 0 |
2s末物质的量浓度(mol/L) | 0.9 | 0.8 | 0.4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | BaCl2溶液 | B. | K2SO4溶液 | C. | FeCl3溶液 | D. | Ca(HCO3)2溶液 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 27.5 g•mol-1 | B. | 55 g•mol-1 | C. | 100 g•mol-1 | D. | 111 g•mol-1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 0.6 mol•L-1 | B. | 0.8 mol•L-1 | C. | 0.3 mol•L-1 | D. | 0.4 mol•L-1 |
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