18.相同溫度下,在體積相等的三個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.
實驗測得起始、平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表:
容器編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol平衡時反應中的能量 變化
N2H2NH3
130放出熱量a kJ
002吸收熱量b kJ
260放出熱量c kJ
下列敘述正確的是 ( 。
A.熱量關系:a+b=92.4B.三個容器內(nèi)反應的平衡常數(shù):③>①=②
C.平衡時氨氣的體積分數(shù):①=②>③D.①N2的轉化率+②NH3的轉化率=100%

分析 A.②按化學計量數(shù)轉化到左邊時得到1molN2(g)、3molH2(g),與①的起始狀態(tài)相同,恒溫恒容下,②與①為完全等效平衡,平衡時對應各組分的物質(zhì)的量相等,假設平衡時氮氣為nmol,計算反應熱可得關系式;
B.平衡常數(shù)只與溫度有關,故三種情況下平衡常數(shù)相等;
C.②與①為完全等效平衡,平衡時相同組分的含量相同,③與①相比,③到達的平衡相當于在①的平衡基礎上壓強增大1倍,平衡向右移動,NH3的物質(zhì)的量增大、混合氣體總的物質(zhì)的量減。
D.②與①為完全等效平衡,平衡時對應各組分的物質(zhì)的量相等,假設平衡時氮氣為nmol,計算轉化率可得關系式.

解答 解:A.②按化學計量數(shù)轉化到左邊時得到1molN2(g)、3molH2(g),與①的起始狀態(tài)相同,恒溫恒容下,②與①為完全等效平衡,平衡時對應各組分的物質(zhì)的量相等,假設平衡時氮氣為nmol,則a=(1-n)×92.4,b=(2-2n)×$\frac{1}{2}$×92.4,故a+b=92.4,故A正確;
B.平衡常數(shù)是只與溫度有關的物理量,與物質(zhì)的濃度無關,溫度相等平衡常數(shù)相等,故B錯誤;
C.②與①為完全等效平衡,故平衡時氨氣體積分數(shù)相等,③與①相比,③到達的平衡相當于在①的平衡基礎上壓強增大1倍,平衡向右移動,NH3的物質(zhì)的量增大、混合氣體總的物質(zhì)的量減小,平衡時NH3氣體的體積分數(shù)增大,故C錯誤;
D.②與①為完全等效平衡,平衡時對應各組分的物質(zhì)的量相等,假設平衡時氮氣為nmol,則①N2的轉化率=$\frac{(1-n)mol}{1mol}$=(1-n),②NH3的轉化率=$\frac{nmol×2}{2mol}$=n,則二者轉化率之和=1-n+n=100%,故D正確,
故選:AD.

點評 本題考查化學平衡計算,適合利用等效平衡思想解題,構建平衡建立的途徑是解題的關鍵,注意A、D選項中規(guī)律的歸納總結.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,甲、乙之間的隔板K可以左右移動,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此時K停在0處.在一定條件下發(fā)生可逆反應:2A(g)+B(g)?2C(g),反應達到平衡后,恢復到反應發(fā)生前時的溫度.下列有關說法不正確的是( 。
A.根據(jù)隔板K滑動與否可判斷左右兩邊的反應是否達到平衡
B.達到平衡后,隔板K最終停留在左側刻度0--2之間
C.到達平衡時,甲容器中C的物質(zhì)的量大于乙容器中C的物質(zhì)的量
D.若平衡時K停留在左側1處,則活塞停留在右側5--6之間

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.把ag鐵、鋁粉末混合物溶于足量NaOH溶液后,過濾出沉淀,經(jīng)洗滌、干燥后的濾渣與足量水在高溫下發(fā)生反應,充分反應后得到固體物質(zhì)的質(zhì)量仍為ag,則原混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為( 。
A.72.4%B.77.8%C.70%D.30%

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.對碳及其氧化物的化學熱力學、動力學研究有助于人類充分利用化石燃料,消除氧化物對環(huán)境的負面影響.
(1)25℃時,石墨和CO的燃燒熱分別為:393.5kJ/mol、283.0kJ/mol.請寫出石墨不完全燃燒時的熱化學方程式C(石墨,s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-110.5 kJ/mol.
(2)25℃時,反應2CO2(g)?2CO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K=2.96×10-92.在一個體積可變的密閉容器中(起始時容器體積為1L)充入一定量CO2、CO、O2的混合氣體,要使容器中的反應開始時向CO2分解的方向進行,起始時三種氣體的物質(zhì)的量濃度應滿足的關系是$\frac{{c}^{2}(CO)•c({O}_{2})}{{c}^{2(}C{O}_{2})}$<2.96×10-92.當該反應在25℃時達到平衡后,其他條件不變時,升高溫度或增加容器的壓強,均能使該平衡發(fā)生移動,請在坐標中作出該反應的平衡常數(shù)K隨溫度(T)、壓強(p)變化的示意圖.
(3)1600℃時,反應2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)的平衡常數(shù)K=1.0×108.經(jīng)測定,汽車尾氣中CO和CO2氣體的濃度分別為4.0×10-5mol/L和4.0×10-4mol/L.若在汽車的排氣管上增加一個1600℃時的補燃器,并不斷補充O2使其濃度始終保持為4.0×10-4mol/L.則經(jīng)補燃處理后尾氣中CO的濃度為2.0×10-6mol/L.(結果保留兩位有效數(shù)字)
(4)以CO和O2為電極燃料,以熔融K2CO3為電解質(zhì)組成燃料電池,請寫出該電池的負極反應式CO-2e-+CO32-=2CO2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理.常用的處理方法有兩種.
方法1:還原沉淀法
該法的工藝流程為:CrO42-$→_{①轉化}^{H+}$Cr2O72-$→_{②還原}^{Fe_{2}+}$Cr3+$→_{③沉淀}^{CH-}$Cr(OH)3↓其中第①步存在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+?Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的pH=2,該溶液顯橙色.
(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是C.
A. Cr2O72-和CrO42-的濃度相同B.2v (Cr2O72-)=v (CrO42-)   C.溶液的顏色不變
(3)第②步中,還原1molCr2O72-離子,需要6mol的FeSO47H2O.
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡,請寫出其沉淀溶解平衡方程式Cr(OH)3(s)?Cr3+(aq)+3OH-(aq)常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=[Cr3+]•[OH-]3=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應調(diào)至5.
方法2:電解法
該法用Fe做電極電解含Cr2O72-的酸性廢水,隨著電解進行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀.
(5)用Fe做電極的原因為陽極反應為Fe-2e-=Fe2+,提供還原劑Fe2+
(6)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應解釋)2H++2e-=H2↑,溶液中同時生成的沉淀還有Fe(OH)3

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.某有機分子結構如下:
(1)該分子中最多有13個C原子共處同一平面; 
(2)最多有5個C原子共一條直線.
(3)sp雜化的碳原子有2個;sp2雜化的碳原子有8個;具有四面體結構的碳原子有4個.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.已知:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452kJ•mol-1
H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1
下列說法正確的是( 。
A.相同條件下,如果1mol H原子所具有的能量為E1,1mol H2所具有能量為E2,則2E1=E2
B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多
C.$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+$\frac{1}{2}$Ba(OH)2(aq)═$\frac{1}{2}$BaSO4(s)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1
D.3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=+135.9kJ•mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.有8種物質(zhì):①甲烷; ②苯; ③聚乙炔; ④聚-1,3-丁二烯; ⑤2-丁炔; ⑥環(huán)己烷; ⑦鄰二甲苯;⑧環(huán)己烯.既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色又能與溴水反應使之褪色的是(  )
A.④⑤⑧B.⑤⑦⑧C.③④⑤⑧D.②③⑤⑧

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.下列電離方程式不正確的是( 。
A.醋酸溶于水:CH3COOH═CH3COO-+H+
B.Na2SO4溶于水:Na2SO4═2Na++SO42-
C.碳酸氫鈉溶于水:NaHCO3═HCO3-+Na+
D.次氯酸溶于水:HClO?H++ClO-

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