合成氨反應(yīng)為N2+3H2?2NH3,今有A、B、C、D四個容器,每個容器中有兩種操作,兩種操作分別達到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3轉(zhuǎn)化率之和一定不為1的是(起始體積相同)( 。
分析:A、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,與操作1為等效平衡,平衡時NH3的物質(zhì)的量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為2(1-b)mol,據(jù)此計算判斷;
B、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol,平衡時總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為2(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(2+2b)mol,根據(jù)含量相同計算判斷;
C、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5 mol N2+4.5mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量不相等,與操作1不是等效平衡,可等效為在操作2在操作1的基礎(chǔ)上增大壓強,平衡時NH3含量增大、物質(zhì)的量比操作1增大,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol,平衡時總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,根據(jù)平衡是氨氣的含量計算判斷;
D、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5mol N2+4.5mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol,平衡時總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,根據(jù)含量相同計算判斷.
解答:解:A、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,與操作1為等效平衡,平衡時NH3的物質(zhì)的量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為2(1-b)mol,所以有2amol=2(1-b)mol,整理得a+b=1,故不符合;
B、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol,平衡時總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為2(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(2+2b)mol,所以
2a
4+2a
=
2(1-b)
2+2b
,整理得a+b=1,故B不符合;
C、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5 mol N2+4.5mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量不相等,與操作1不是等效平衡,可等效為在操作2在操作1的基礎(chǔ)上增大壓強,平衡時NH3含量增大、物質(zhì)的量比操作1增大,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol,平衡時總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,所以
2a
4-2a
3(1-b)
3+3b
,整理得a+b<1,故C符合;
D、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5mol N2+4.5mol H2,與操作1對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時NH3為2amol,平衡時總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,所以所以
2a
4+2a
=
3(1-b)
3+3b
,整理得a+b=1,故D不符合;
故選C.
點評:本題考查化學(xué)平衡計算、平衡移動、等效平衡等,難度中等,理解等效平衡規(guī)律、判斷平衡移動是解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

合成氨反應(yīng)為N2+3H22NH3,今有A、B、C、D四個容器,每個容器中有兩種操作,兩種操作分別達到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3轉(zhuǎn)化率之和一定不為1的是(起始體積相等)

A.恒溫恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3

B.恒溫恒壓:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3

C.恒溫恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3

D.恒溫恒壓:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

合成氨反應(yīng)為N2+3H22NH3,今有A、B、C、D四個容器,每個容器中有兩種操作,兩種操作分別達到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3轉(zhuǎn)化率之和一定不為1的是(起始體積相等)

A. 恒溫恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3

B. 恒溫恒壓:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3

C. 恒溫恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3

D. 恒溫恒壓:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知一定溫度下合成氨反應(yīng):N2 +3 H22 NH3 (每生成2 molNH3放出92.4 kJ的熱量),在恒溫、恒壓的密閉容器中進行如下實驗:①通入1 mol N2和3 mol H2,達平衡時放出熱量為Q1,②通入2 mol N2和6 mol H2,達平衡時放出熱量為Q2,則下列關(guān)系正確的是 (   )

A.Q2 =2Q1            B.Q1 < 0.5 Q2        C.Q1 < Q2 < 184.8 kJ    D.Q1 = Q2 <92.4 kJ

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年江西省高二上學(xué)期第一次月考(化學(xué)) 題型:填空題

(10分)已知:合成氨反應(yīng)為N2+3H2 2NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),分析下列問題:

(1)在一定溫度時,可用圖中哪一條曲線表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和壓強之間的關(guān)系     (填“I”“II”“III”)

(2)在不同溫度和壓強下(P1>P2),合成氨反應(yīng)達到平衡時,混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)Z%

隨溫度變化的曲線應(yīng)為          (填“A”“B”“C”“D”)

 (3)將N2和H2按1:3的體積比通入合成塔,反應(yīng)達平衡后,NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%,則達到平衡時,N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比α(N2)∶α (H2)=           ;平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為_________;平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =               

 

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