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在一定条件下,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应.反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如图:
(1)计算反应开始10分钟内,NH3的平均反应速率
0.005mol?L-1?min-1
0.005mol?L-1?min-1
.
(2)反应处于平衡状态的时间是:
20-25min,35-40min
20-25min,35-40min
.
(3)图中10~20分钟曲线发生变化的可能原因是
使用了催化剂
使用了催化剂
.
(4)第25分钟,平衡改变的条件是
分离出0.1molNH3
分离出0.1molNH3
,此时正反应速率
减小
减小
(填增大、减小或不变),重新达平衡后,NH3的体积分数比原平衡
增大
增大
(填大、小或不变).
(5)判断该反应达到平衡状态的标志是
bc
bc
(填字母);
a.N2和NH3浓度相等    
b.NH3百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变    
d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变.
分析:(1)根据v=
△c
△t
计算反应速率;
(2)达到平衡状态时,物质的量不变,以此判断达到平衡的时间段;
(3)由图象可知各组分物质的量变化增快,且10min时是连续的,三种气体物质的速率增加倍数相同,说明为使用催化剂;
(4)第25分钟,NH3的物质的量突然减少,而H2、N2的物质的量不变,说明应是分离出NH3;
(5)当反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变.
解答:解:(1)v(NH3)=
0.1mol
2L
10min
=0.005mol?L-1?min-1,故答案为:0.005mol?L-1?min-1;
(2)由图象可以看出,当反应进行到时20-25min,35-40min,各物质的量不变,说明反应达到平衡状态,
故答案为:20-25min,35-40min;
(3)由图可知,0-10分钟内△n(N2)=0.025mol×2=0.05mol;10-20分钟内△n′(N2)=0.025mol×4=0.1mol,速率之比等于物质的量之比,所以,0-10分钟与10到20分钟两个时间段中,N2的反应速率之比为0.05mol:0.1mol=1:2;
由图象可知各组分物质的量变化增快,且10min时变化是连续的,20min达平衡时,△n′(N2)=0.025mol×4=0.1mol,
△n(H2)=0.025mol×12=0.3mol,△n(NH3)=0.025mol×8=0.2mol,物质的量变化之比等于化学计量数之比,三种气体物质的速率增加倍数相同,说明10min可能改变的条件是使用催化剂,
故答案为:使用了催化剂;
(4)第25分钟,NH3的物质的量突然减少,而H2、N2的物质的量不变,说明应是分离出NH3,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向进行,正反应速率减小,重新达平衡后,NH3的体积分数比原平衡大,
故答案为:分离出0.1molNH3; 减小;增大;
(5)a.N2和NH3浓度是否相等取决于反应的起始量和转化的程度,不能判断是否达到平衡,故a错误;    
b.NH3百分含量保持不变,说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.反应前后气体的物质的量不等,容器中气体的压强不变,说明达到平衡状态,故c正确;   
d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等,正逆反应速率不等,没有达到平衡状态,故d错误;
e.由于气体的质量和容器的体积不变,则无论是否达到平衡状态,容器中混合气体的密度都保持不变,故e错误.
故答案为:bc.
点评:本题考查化学平衡的计算、平衡移动以及平衡状态的判断,题目难度中等,注意对图象的分析.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D四种短周期元素的原子序数依次增大,A元素的气态氢化物与A元素的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐;B、C、D同周期,它们的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能反应生成盐和水,B和D可组成化合物BD,回答下列问题.
(1)B的最高价氧化物对应的水化物与C的氧化物在溶液中反应的离子方程式为:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
.
(2)B、D的最高价氧化物对应的水化物在稀溶液中反应,若生成0.25mol水时放出Q kJ的热量,则该反应的热化学方程式为
NaOH(aq)+HClO4(aq)=NaClO4(aq)+H2O(l)△H=-4QKJ/mol
NaOH(aq)+HClO4(aq)=NaClO4(aq)+H2O(l)△H=-4QKJ/mol
.
(3)在BHCO3的水溶液中,c(B+)-c(H2CO3)=
c(Na+)-c(H2CO3)=C(HCO3-)+C(CO32-)
c(Na+)-c(H2CO3)=C(HCO3-)+C(CO32-)
.
(4)在一定条件下,将2molA2和3molH2在一固定体积的密闭容器中反应达到平衡状态,此时容器中混合气体的平均相对分子质量为15.5,则H2的转化率为
50%
50%
.若平衡后,再按n(A2):n(H2):n(AH3)=3:3:2向该密闭容器中充入气体,当重新达到平衡后,A2在平衡混合气中的百分含量较原平衡
小
小
(填“大”、“小”或“不变”).

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科目:高中化学 来源:0119 月考题 题型:填空题

在一定条件下,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如图
(1)计算反应开始10分钟内,NH3的平均反应速率______________。
(2)反应处于平衡状态的时间是:______________
(3)图中10~20分钟曲线发生变化的可能原因是______________。
(4)第25分钟,平衡改变的条件是______________,此时正反应速率______________(填增大、减小或不变),重新达平衡后,NH3的体积分数比原平衡___________(填大、小或不变)。
(5)判断该反应达到平衡状态的标志是______________(填字母);
a.N2和NH3浓度相等
b.NH3百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变

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科目:高中化学 来源: 题型:

在一定条件下,将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如图:

(1)计算反应开始10分钟内,NH3的平均反应速率             。

(2)反应处于平衡状态的时间是:                         

(3)图中10~20分钟曲线发生变化的可能原因是                               。

(4)第25分钟,平衡改变的条件是                          ,此时正反应速率        (填增大、减小或不变),重新达平衡后,NH3的体积分数比原平衡      (填大、小或不变)。

(5)判断该反应达到平衡状态的标志是                         (填字母);

a.N2和NH3浓度相等     b.NH3百分含量保持不变    

c.容器中气体的压强不变    d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等    

e.容器中混合气体的密度保持不变

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年安徽省淮北一中高二(上)期中化学试卷(解析版) 题型:解答题

在一定条件下,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应.反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如图:
(1)计算反应开始10分钟内,NH3的平均反应速率______.
(2)反应处于平衡状态的时间是:______.
(3)图中10~20分钟曲线发生变化的可能原因是______.
(4)第25分钟,平衡改变的条件是______,此时正反应速率______(填增大、减小或不变),重新达平衡后,NH3的体积分数比原平衡______(填大、小或不变).
(5)判断该反应达到平衡状态的标志是______(填字母);
a.N2和NH3浓度相等    
b.NH3百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变    
d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变.

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