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在3個2L的密閉容器中,在相同的温度下、使用相同的催化劑分別進行反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。...

問題詳情:

在3個2L的密閉容器中,在相同的温度下、使用相同的催化劑分別進行反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。...

在3個2 L的密閉容器中,在相同的温度下、使用相同的催化劑分別進行反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。按不同方式投入反應物,保持恆温、恆容,測得反應達到平衡時有關數據如下:

容器

*

*

反應物的投入量

3 mol H2、

2 mol N2

6 mol H2、

4 mol N2

2 mol NH3

達到平衡的時間/min

5

8

平衡時N2的濃

度/(mol·L-1)

c1

1.5

NH3的體積分數

φ1

φ2

混合氣體

密度/(g·L-1)

ρ1

ρ2

下列説法不正確的是(  )

A.容器乙中反應從開始到達平衡的反應速率為v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1

B.在該温度下*容器中反應的平衡常數K=

C.2ρ12

D.2c1<1.5

【回答】

*:D

解析:乙容器中氮氣的起始c(N2)=2 mol·L-1,v(H2)=3v(N2)=3 mol·L-1·min-1,A選項正確;B選項,*容器中利用“三段式”可得:

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

起始濃度/mol·L-1  1.5            1              0

變化濃度/mol·L-1  3-3c1          1-c1           2-2c1

平衡濃度/mol·L-1  3c1-1.5        c1             2-2c1

代入K=可知正確;C選項,對比*、乙容器,由於反應物和生成物都是氣體,反應前後氣體的總質量不變,乙容器中混合氣體總質量是*的兩倍,兩容器容積均為2 L,ρ=,即2ρ12,正確;D選項,乙相當於在*平衡的基礎上縮小體積壓強增大為原來的2倍,假設平衡不移動,則乙中氮氣濃度為*中的兩倍,即乙中氮氣濃度為2c1 mol·L-1,但由於平衡右移,乙中氮氣濃度減小至1.5 mol·L-1,所以2c1>1.5,錯誤。

知識點:化學反應速率 化學平衡

題型:選擇題