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3H2(g)2NH3(g),并达到平衡状态,则H2的转
化率可能是( )
A.15% C.35%
B.30% D.75%
解析:选A 对可逆反应而言,任何一种物质都不能完全转化。利用“极限法”,假设N2完全转化,则消耗的H2的物质的量为n(H2)=3n(N2)=3.0 mol,但事实上,N2是不可能完全转化的,因而消耗的H2的物质的量一定小于3.0 3.0 mol
mol,故H2的转化率α(H2)<×100%=
10.0 mol30%。
8.下列关于N2+3H2
2NH3反应速率与时
间的关系图中,纵坐标为反应速率v,横坐标为时间t,当反应达到平衡后,条件发生改变与速率变化的关系中不符合实际的是( )
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解析:选A 合成氨反应的化学方程式的特点是:体积缩小、放热反应,所以加压和降温有利于化学平衡向着生成氨气的方向移动。达到化学平衡后,若升高温度,化学平衡左移,实际上此时是逆反应速率大于正反应速率,所以A图像错误;如果给体系加压,体系中所有物质的浓度都增大,所以正、逆反应速率都增大,但正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度,所以B图像正确;使用催化剂不会使化学平衡发生移动,只能改变化学反应速率,所以C图像也是正确的;补充N2和H2,则平衡体系中反应物的浓度增加,所以正反应速率增大,分离出NH3,产物的浓度降低,所以逆反应速率减小,所以D图像正确。
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9.在密闭容器内,使1 mol N2与3 mol H2
混合发生下列反应:3H2+N2
2NH3 ΔH<0
(1)合成氨时选择500 ℃高温的目的是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是________。
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持体积不变,平衡将________移动。
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将________移动,反应速率将________。
(5)当达到平衡时,充入N2并保持压强不变,平衡将________移动。
(6)当达到平衡时,保持体积不变,升高温度时,混合气体的平均相对分子质量________,密度________。
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解析:合成氨时选择500 ℃高温可以加快反应速率,而且工业上用的催化剂在该温度时活性最大;因为初始和转化的N2和H2的浓度比都是1∶3,所以当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是1∶3;平衡时保持体积不变,充入氩气平衡不移动;保持压强不变充入氩气,容器体积变大,反应速率将变小,平衡逆向移动;充入N2并保持压强不变,平衡将正向移动;保持体积不变,升高温度时,平衡逆向移动,混合气体的质量不变,总物质的量变大,平均相对分子质量变小,密度不变。
答案:(1)加快反应速率,工业上用的催化剂在该温度时活性最大 (2)1∶3 (3)不 (4)逆向 变小
(5)正向 (6)减小 不变
10.下表的实验数据是在不同温度和压强下,平衡混合物中NH3含量的变化情况。
达到平衡时平衡混合物中NH3的含量(体积
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分数)c(投料V(N2)∶V(H2)=1∶3] NH3的含量/%压强/MPa0.温度/℃ 200 1 10 20 30 60 100 158186899598.3 .5 .4 .9 .4 .8 2.52647184922 .0 .2 .0 .2 .6 0.25384765794 .1 .2 .0 .2 .8 0.10192642571 .6 .1 .4 .2 .5 0.4.9.13233105 5 1 .8 .1 .4 300 400 500 600
(1)比较200 ℃和300 ℃时的数据,可判断升高温度,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,正反应方向为
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