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 | * | 乙 | * |
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 | |
混合气体的 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.2ρ1=ρ2
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2ρ1=ρ2,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