内容正文:
第2章 第2节 第1课时
1.在恒温恒容的密闭容器中发生反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,下列能说明该反应达到平衡状态的是( )
①反应速率5v(NH3)=4v(O2) ②体系的压强不再发生变化 ③混合气体的密度不再发生变化 ④气体的平均摩尔质量不再发生变化 ⑤单位时间内生成5 mol O2,同时断裂12 mol O—H键 ⑥NO的浓度不变
A.②③④ B.②④⑥
C.②⑤⑥ D.①②③④⑤
B [无论反应是否达到平衡,都有v(NH3)∶v(O2)=4∶5,则有5v(NH3)=4v(O2),①错误;该反应的正向是气体总分子数增加的反应,恒温恒容时,体系的压强不变,则气体总物质的量不变,达到平衡状态,②正确;恒容时,反应中各物质均为气体,则混合气体的密度始终不变,③错误;气体的总质量一定,平均摩尔质量不变,则气体总物质的量不变,该反应达到平衡状态,④正确;单位时间内生成5 mol O2必然消耗6 mol H2O,断裂12 mol H—O键,不能判断是否平衡,⑤错误;NO的浓度不变,则其消耗速率等于生成速率,该反应达到平衡,⑥正确。]
2. 可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥ B.②③⑤
C.①③④ D.①②③④⑤⑥
A [单位时间内生成n mol O2,必然消耗2n mol NO2,若同时生成2n mol NO2,则达到平衡状态,①正确;O2和NO都是生成物,单位时间内生成n mol O2,必然生成2n mol NO,不能判断是否达到平衡状态,②错误;达到平衡时,各物质的浓度均不变,用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1,不能判断是否平衡,③错误;只有NO2是红棕色气体,混合气体的颜色不变,说明c(NO2)不变,达到平衡状态,④正确;各种物质均是气体,质量不变,恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,不能判断,⑤错误;混合气体的总质量不变,若平均相对分子质量不再改变,则气体总物质的量不变,达到平衡状态,⑥正确。]
3.对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是( )
A.K=
B.K=
C.增大c(H2O)或减小c(H2),会使该反应平衡常数减小
D.改变反应的温度,平衡常数不一定变化
B [书写平衡常数时,固体和纯液体不必表示,A错误,B正确;增大c(H2O)或减小c(H2),由于温度不变,则平衡常数不变,C错误;改变反应的温度,平衡常数一定发生变化,D错误。]
4.一定条件下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0) ,下列说法正确的是( )
A.升高温度,逆反应速率减小
B.当混合气体的密度不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
C.达到平衡时反应放出的热量可达Q kJ
D.达到平衡时,v(N2)=3v(H2)
C [升高温度,正、逆反应速率均增大,A错误;体积恒定的密闭容器中反应物及生成物均为气体,混合气体的密度始终不变,不能据此判断是否达到平衡状态,B错误;题目中未指明N2和H2的物质的量,若起始N2和H2的物质的量分别大于1 mol和3 mol,则达到平衡时放出的热量可达到Q kJ,C正确;无论反应是否达到平衡,N2、H2的反应速率之比始终等于其化学计量数之比,则有3v(N2)=v(H2),D错误。]
5.N2O4是NO2的二聚产物,NO、NO2等氮氧化物是主要的大气污染物,氮氧化物与悬浮在大气中的微粒相互作用时,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1<0 K1
②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH2<0 K2
(1)反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的ΔH=______________(用ΔH1、ΔH2表示),该反应的平衡常数为____________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应②的影响,t℃时,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.2 mol Cl2,经5 min达到平衡状态,反应过程中容器内的压强减小10%,则5 min内反应的