在3個2L的密閉容器中,在相同的溫度下、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2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、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,保持恆溫、恆容,測得反應達到平衡時有關資料如下:
容器 | * | 乙 | * |
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 | |
混合氣體的 密度/(g·L-1) | ρ1 | ρ2 |
下列說法不正確的是( )
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.在該溫度下*容器中反應的平衡常數K=
C.2ρ1=ρ2
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2ρ1=ρ2,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
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