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在3个2L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。...

问题详情:

在3个2L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。...

在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。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有关数据如下:

容器

*

*

反应物的投入量

3 mol H2、

2 mol N2

6 mol H2、

4 mol N2

2 mol NH3

达到平衡的时间/min

5

8

平衡时N2的浓

度/(mol·L-1)

c1

1.5

NH3的体积分数

φ1

φ2

混合气体

密度/(g·L-1)

ρ1

ρ2

下列说法不正确的是(  )

A.容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1

B.在该温度下*容器中反应的平衡常数K=

C.2ρ12

D.2c1<1.5

【回答】

*:D

解析:乙容器中氮气的起始c(N2)=2 mol·L-1,v(H2)=3v(N2)=3 mol·L-1·min-1,A选项正确;B选项,*容器中利用“三段式”可得:

     3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

起始浓度/mol·L-1  1.5            1              0

变化浓度/mol·L-1  3-3c1          1-c1           2-2c1

平衡浓度/mol·L-1  3c1-1.5        c1             2-2c1

代入K=可知正确;C选项,对比*、乙容器,由于反应物和生成物都是气体,反应前后气体的总质量不变,乙容器中混合气体总质量是*的两倍,两容器容积均为2 L,ρ=,即2ρ12,正确;D选项,乙相当于在*平衡的基础上缩小体积压强增大为原来的2倍,假设平衡不移动,则乙中氮气浓度为*中的两倍,即乙中氮气浓度为2c1 mol·L-1,但由于平衡右移,乙中氮气浓度减小至1.5 mol·L-1,所以2c1>1.5,错误。

知识点:化学反应速率 化学平衡

题型:选择题