1.相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号
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起始时各物质物质的量/mol
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平衡时反应中的能量变化
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N2
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H2
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NH3
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①
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1
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3
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0
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放出热量a kJ
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②
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2
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3
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0
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放出热量b kJ
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③
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2
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6
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0
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放出热量c kJ
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下列叙述正确的是
A. 放出热量关系:a < b <92.4
B. 三个容器内反应的平衡常数:③>①>②
C. 达平衡时氨气
体积分数:①>③
D. N2的转化率:②>①>③
【答案】A
【解析】
TV不变时,N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol①②放出热量均小于92.4kJ。温度不变平衡常数相等,B错误。达平衡时氨气的体积分数:① <③.N2的转化率:③ > ① >②,D错误。
2.在一容积为2 L的恒容密闭容器中加入0.2 mol CO和0.4 mol H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) 实验测得300℃和500℃下,甲醇的物质的量随时间的变化如下表所示,下列说法正确的是
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10min
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20min
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30min
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40min
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50min
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60min
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300℃
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0.080
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0.120
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0.150
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0.168
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0.180
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0.180
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500℃
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0.120
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0.150
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0.156
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0.160
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0.160
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0.160
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A. 该反应的焓变ΔH > 0,升高温度K增大
B. 300℃时,0-20 min H2的平均反应速率 v (H2)= 0.003mol/(L·min)
C. 采取加压、增大H2浓度、加入催化剂的措施都能提高CO的转化率
D. 500℃下,向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2,依据现有数据可计算反应达平衡后甲醇的浓度
【答案】D
【解析】
试题分析:A.由表中数据可知,温度越高平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,该反应的焓变△H<0,升高温度平衡常数减小,故A错误;B.由表中数据可知,300℃时,0~20min内CH3OH的物质的量变化量为0.12mol,故v(CH3OH)=
=0.003mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=2v(CH3OH)=0.006mol/(L•min),故B错误;C.加入催化剂,加快反应速率,平衡不移动,CO的转化率不变,故C错误;D.由表中数据可知,500℃时40min到达平衡,平衡时甲醇的物质的量为0.16mol,甲醇平衡浓度为
=0.08mol/L,根据三段式计算平衡时各组分的浓度,计算该温度下平衡常数.向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2,令平衡时甲醇的浓度为cmol/L,表示出平衡时各组分的浓度,利用平衡常数计算c的值,故D正确;故选D。
考点:考查化学反应速率计算、化学平衡影响因素、化学平衡常数的应用等。