在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)如图表示各物质浓度的变化曲线,A点处,v(正)___________ v(逆),A点正反应速率___________ B点正反应速率。(用“大于”“小于”或“等于”填空)。
(2)图中表示O2变化的曲线是___________ 。用NO2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________ 。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
(4)能使该反应的反应速率增大的是___________。
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(2)图中表示O2变化的曲线是
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
A.容器内颜色保持不变 | B.v(NO)=2v(O2) |
C.容器内的密度保持不变 | D.NO的质量百分数不变 |
A.适当升高温度 | B.选择高效的催化剂 |
C.减小O2的浓度 | D.及时分离出NO2气体 |
23-24高一上·全国·假期作业 查看更多[2]
更新时间:2022-10-05 19:44:12
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【推荐1】我国天然气储存量丰富,可用于合成水煤气,反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)已知温度、压强和水碳比对甲烷平衡含量[ (CH4)]的影响如图:
(1)工业上选择高温条件,理由是______________________________ 。
(2)已知:在700℃,1MPa时,1molCH4与1molH2O在2L的密闭容器中反应,6min达到平衡,此时CH4的转化率为80%,则0-6min H2的平均反应速率为v(H2)=_______ 。假设反应开始时容器内气体总压强为p0,则平衡时气体的总压强p =__________ (结果用p0的代数式表示)
(3)在恒压下,平衡时CH4的体积分数与Z(水碳比)和T(温度)的关系如图所示,图中三条线Z的大小关系为________________ (填a、b与3的大小关系)。温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)__________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)为了提高甲烷的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有________________ 。
(5)在700℃时,反应达到平衡后再向其中加入1.0 mol CH4、1.0 mol H2O、1.0 mol CO和1.0 mol H2 ,此时的v正__________ v逆(填“>”“<”或“=”),理由是_____________ 。
(1)工业上选择高温条件,理由是
(2)已知:在700℃,1MPa时,1molCH4与1molH2O在2L的密闭容器中反应,6min达到平衡,此时CH4的转化率为80%,则0-6min H2的平均反应速率为v(H2)=
(3)在恒压下,平衡时CH4的体积分数与Z(水碳比)和T(温度)的关系如图所示,图中三条线Z的大小关系为
(4)为了提高甲烷的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有
(5)在700℃时,反应达到平衡后再向其中加入1.0 mol CH4、1.0 mol H2O、1.0 mol CO和1.0 mol H2 ,此时的v正
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【推荐2】有资料显示汽车尾气(含有CO、NOx等有害气体)已成为当下最大的空气污染源。科研人员研发的新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体、进而减少汽车尾气中有害气体的排放。已知在T℃时,容积为2L的含有多个催化层的密闭装置中,吸入含0.8molNO和0.8molCO的空气,测得NO物质的量随时间变化如图所示:
(1)利用新型催化剂,将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是_______ 。
(2)反应至第5min时,该反应的v(正)_______ v(逆)(填“大于”“等于”或“小于”),判断理由为_______ 。
(3)反应开始至10min,v(NO)=_______ mol/(L·min)。
(4)下列说法正确的是_______ (填序号)。
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.至10min时,该反应的正、逆反应速率均为零
c.平衡时CO的浓度是0.4mol/L
d.通过调控反应条件可以提高该反应进行的程度
(5)有同学质疑该催化剂对废气的处理,理由是汽车尾气排放后NO在空气中已经转化为NO2,由催化剂的专一性可知通常催化NO与CO反应的催化剂不能催化NO2与CO的反应。查阅文献可知当温度高于150℃时NO2开始分解,到650℃时完全分解为NO和O2,请结合文献说说你的看法:_______ 。
(6)一定温度下,向装有催化剂的恒温容器中充入一定量的NO、CO气体,当NO与CO的反应达到平衡状态时,再向容器中充入一定量的CO气体,达到新的平衡后,NO的转化率_______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(1)利用新型催化剂,将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是
(2)反应至第5min时,该反应的v(正)
(3)反应开始至10min,v(NO)=
(4)下列说法正确的是
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.至10min时,该反应的正、逆反应速率均为零
c.平衡时CO的浓度是0.4mol/L
d.通过调控反应条件可以提高该反应进行的程度
(5)有同学质疑该催化剂对废气的处理,理由是汽车尾气排放后NO在空气中已经转化为NO2,由催化剂的专一性可知通常催化NO与CO反应的催化剂不能催化NO2与CO的反应。查阅文献可知当温度高于150℃时NO2开始分解,到650℃时完全分解为NO和O2,请结合文献说说你的看法:
(6)一定温度下,向装有催化剂的恒温容器中充入一定量的NO、CO气体,当NO与CO的反应达到平衡状态时,再向容器中充入一定量的CO气体,达到新的平衡后,NO的转化率
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【推荐3】一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)物质的量随时间的变化如图所示。
(1)0~2min内的平均反应速率v(HI)=_______ 。该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=_______ 。
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_______ 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)上述反应中,正反应速率为v正=k正·c2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·c(H2)·c(I2)。其中k正、k逆为速率常数,则k正=_______ (以K和k逆表示)。
(4)氢气用于工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.2kJ·mol-1,一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示:
其中t5时刻所对应的实验条件改变是_______ ,平衡常数最大的时间段是_______ 。
(1)0~2min内的平均反应速率v(HI)=
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)上述反应中,正反应速率为v正=k正·c2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·c(H2)·c(I2)。其中k正、k逆为速率常数,则k正=
(4)氢气用于工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.2kJ·mol-1,一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示:
其中t5时刻所对应的实验条件改变是
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【推荐1】某温度时,在2 L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为_________ 。
(2)反应开始至2 min, X的转化率为____ 。
(3)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应A(g)+ B(g)= 2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是________ (填序号)。
①降低温度 ②保持容器的体积不变,充入氦气
③加入催化剂 ④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min, X的转化率为
(3)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应A(g)+ B(g)= 2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率的是
①降低温度 ②保持容器的体积不变,充入氦气
③加入催化剂 ④保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量
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【推荐2】碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为2:1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为 0.1 mol•L-1,碘蒸气的浓度为0.05mol•L-1。
①前5分钟平均反应速率 (H2) =___________ ,H2的初始浓度是___________ 。
②下列能说明反应已达平衡状态的是___________ (填序号)。
a. 混合体系总压强保持不变
b. 单位时间内断裂的H-H键数目与断裂的H-I键数目相等
c. c(H2):c(I2):c(HI) =1:1:2
d. 2(I2)正= (HI)逆
e. 反应混合体系的颜色不再发生变化
(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”:将浓度均为0.01 mol•L-1的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。
已知:“碘钟实验”的总反应的离子方程式为H2O2 +2 +2H+ =+ 2H2O
反应分两步进行:
反应A: …… 反应B: I2+2 = 2I- +
①反应A的离子方程式是___________ 。对于总反应,I-的作用是___________ 。
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验I、Ⅱ(溶液浓度均为0.0l mol•L-1)
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验I是30 min、实验II是40 min。实验II中,x、y、z所对应的数值分别是___________ 、___________ 、___________ ;对比实验I、II,可得出的实验结论是___________ 。
(1)单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为2:1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为 0.1 mol•L-1,碘蒸气的浓度为0.05mol•L-1。
①前5分钟平均反应速率 (H2) =
②下列能说明反应已达平衡状态的是
a. 混合体系总压强保持不变
b. 单位时间内断裂的H-H键数目与断裂的H-I键数目相等
c. c(H2):c(I2):c(HI) =1:1:2
d. 2(I2)正= (HI)逆
e. 反应混合体系的颜色不再发生变化
(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”:将浓度均为0.01 mol•L-1的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。
已知:“碘钟实验”的总反应的离子方程式为H2O2 +2 +2H+ =+ 2H2O
反应分两步进行:
反应A: …… 反应B: I2+2 = 2I- +
①反应A的离子方程式是
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验I、Ⅱ(溶液浓度均为0.0l mol•L-1)
用量试剂 | H2O2溶液 | H2SO4溶液 | Na2S2O3溶液 | KI溶液 (含淀粉) | H2O |
实验I | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验II | 5 | 2 | x | y | z |
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验I是30 min、实验II是40 min。实验II中,x、y、z所对应的数值分别是
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【推荐3】一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s) + CO2(g) ⇌FeO(s) + CO(g),一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。
(1)t1 min时,正逆反应速率的大小关系为v正___________ v逆(填“>”“<”或“=”); 4 min时,正逆反应速率的大小关系为v正___________ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)4min中内,用CO2来表示该反应的化学反应速率等于___________ 。
(3)下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是___________ (填序号,下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持体积不变,充入He使体系压强增大
(4)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是___________ 。
①v(CO2) = v(CO) ②单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol CO ③容器中气体压强不再发生变化 ④混合气体的总质量不随时间的变化而变化
(1)t1 min时,正逆反应速率的大小关系为v正
(2)4min中内,用CO2来表示该反应的化学反应速率等于
(3)下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持体积不变,充入He使体系压强增大
(4)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是
①v(CO2) = v(CO) ②单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol CO ③容器中气体压强不再发生变化 ④混合气体的总质量不随时间的变化而变化
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解题方法
【推荐1】把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol 和3 mol ,在一定条件下反应:。测得和的浓度变化随时间变化如图1所示。从3 min到8 min,___________ mol⋅L⋅min
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________ 。(填字母)
a.混合气体的压强不随时间的变化而变化
b.单位时间内每生成1 mol ,同时生成3 mol
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1
(3)平衡时的转化率为___________ 。
(4)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图2(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是___________ 。(填字母)a.催化剂的使用能提高的反应速率
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
(1)体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol 和3 mol ,在一定条件下反应:。测得和的浓度变化随时间变化如图1所示。从3 min到8 min,
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是
a.混合气体的压强不随时间的变化而变化
b.单位时间内每生成1 mol ,同时生成3 mol
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1
(3)平衡时的转化率为
(4)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图2(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
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【推荐2】汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)NO生成过程的能量变化如图1所示。该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO会____ (选填“吸收”或“放出”)____ kJ的能量。
(2)CO与NO在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的CO与NO模拟该过程,NO的物质的量随时间变化如表所示。
①反应进行到10s时,正反应速率____ 逆反应速率(选填“>”“<”或“=”),0~10s内用CO2表示的平均反应速率是____ mol/(L•s)。
②该条件下,NO的最大转化率为____ 。
③下列措施一定能增大该反应速率的是____ (填标号)。
A.及时分离出CO2 B.适当升高温度 C.适当压缩容器的容积 D.充入1molHe
④某同学在其它条件一定的情况下,分别用甲、乙两种催化剂完成该反应,绘出NO浓度随时间变化关系如图2所示,催化剂____ (选填“甲”或“乙”)的催化效果更好。
(3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中CO含量,原理如图3所示,根据燃料电池的原理,推测电极B是该电池的____ 极(选填“正”或“负”),电极A的电极反应为____ 。
(1)NO生成过程的能量变化如图1所示。该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO会
(2)CO与NO在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的CO与NO模拟该过程,NO的物质的量随时间变化如表所示。
t/s | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
n(NO)/mol | 0.40 | 0.35 | 0.31 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
①反应进行到10s时,正反应速率
②该条件下,NO的最大转化率为
③下列措施一定能增大该反应速率的是
A.及时分离出CO2 B.适当升高温度 C.适当压缩容器的容积 D.充入1molHe
④某同学在其它条件一定的情况下,分别用甲、乙两种催化剂完成该反应,绘出NO浓度随时间变化关系如图2所示,催化剂
(3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中CO含量,原理如图3所示,根据燃料电池的原理,推测电极B是该电池的
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【推荐3】I.肼可作氢气“储蓄罐”。Ni-Pt/La2O3是一种高选择性的肼分解制氢催化剂,催化反应机理如图所示,反应如下:
(1)根据上述信息,推测Ni-Pt/La2O3___________。
Ⅱ.肼类燃烧剂曾是火箭的“粮食”,但会造成污染,正逐渐被淘汰。新一代运载火箭采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
① '
②
③
④
(2)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:___________ 。
(3)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
(1)根据上述信息,推测Ni-Pt/La2O3___________。
A.能够有效降低制氢反应的反应热 |
B.同时提高制氢正反应和逆反应的速率 |
C.改变了制氢反应的反应历程 |
D.不参与化学反应,使用一段时间后无需补加 |
Ⅱ.肼类燃烧剂曾是火箭的“粮食”,但会造成污染,正逐渐被淘汰。新一代运载火箭采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
① '
②
③
④
(2)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(3)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
A.变化④为低温自发的过程 |
B.液氢液氧不点燃观察不到水生成,故该反应无法自发进行 |
C.0.5mol液态氢气的能量高于0.5mol气态氢气的能量 |
D.液氢和液氧作为火箭推进剂符合绿色化学理念 |
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【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21 世纪的清洁燃料”。
(1)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:___________ 。
(2)已知:4.6g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量,写出其燃烧的热化学反应方程式___________ 。
(3)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)
①测得 CO 和 CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的 H2平均反应速率v(H2)=___________ mol/(L·min )。
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是___________ 。
A.单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等
(4)二甲醚燃料电池工作原理如图所示
①该电池的负极是___________ (填“a 电极”或“b 电极”)
②H+通过质子交换膜时的移动方向是___________ 。(填选项字母)
A.从左向右 B.从右向左
③通入O2的电极反应式是___________ 。
(5)标况下每转移6mol电子需要氧气多少L______ ?(写出解题过程)
(1)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:
(2)已知:4.6g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量,写出其燃烧的热化学反应方程式
(3)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g) + 4H2(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)
①测得 CO 和 CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的 H2平均反应速率v(H2)=
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等
(4)二甲醚燃料电池工作原理如图所示
①该电池的负极是
②H+通过质子交换膜时的移动方向是
A.从左向右 B.从右向左
③通入O2的电极反应式是
(5)标况下每转移6mol电子需要氧气多少L
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【推荐2】一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N 两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应的化学方程式为_______________ 。
(2)反应达到最大限度的时间是______ min,该时间内的平均反应速率v(N)=______ 。
(3)反应达到平衡状态时,放中6QkJ的热量,当容器中充入lmolN,反应放出的热量为_____ 。
①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是__________ 。
①该条件下,正逆反应速率都为零
②该条件下,混合气体的密度不再发生变化
③该条件下,混合气体的压强不再发生变化
④该条件下,单位时间内消耗2molN的同时,生成1molM
(5)能能加快反应速率的措施是_________ 。
①升高温度 ②容器体积不变,充入隋性气体Ar
③容器压强不变,充入惰性气体Ar ④使用催化剂
(1)反应的化学方程式为
(2)反应达到最大限度的时间是
(3)反应达到平衡状态时,放中6QkJ的热量,当容器中充入lmolN,反应放出的热量为
①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是
①该条件下,正逆反应速率都为零
②该条件下,混合气体的密度不再发生变化
③该条件下,混合气体的压强不再发生变化
④该条件下,单位时间内消耗2molN的同时,生成1molM
(5)能能加快反应速率的措施是
①升高温度 ②容器体积不变,充入隋性气体Ar
③容器压强不变,充入惰性气体Ar ④使用催化剂
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【推荐3】一定温度下,向体积为2L的密闭容器中通入NO2 (气体)和N2O4 (无色气体),二者之间可相互转化,反应过程中各物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题:
(1)0~3min内用N2O4表示的平均反应速率为___________ 。
(2)若升高温度,则v(正)__________ (填“加快”“减慢”或“不变”,下同),v(逆)___________ 。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得:甲中v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1,乙中v(N2O4)=9mol·L-1·min-1,则_________ (填“甲”或“乙”)中反应更快。
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A v(NO2)=2 v(N2O4)
B 容器内压强不再发生变化
C X的体积分数不再发生变化
D 容器内气体的原子总数不再发生变化
E 相同时间内消耗n mol Y的同时生成2n mol X
F 相同时间内消耗n mol Y的同时消耗2n mol X
(1)0~3min内用N2O4表示的平均反应速率为
(2)若升高温度,则v(正)
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得:甲中v(NO2)=0.2mol·L-1·s-1,乙中v(N2O4)=9mol·L-1·min-1,则
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A v(NO2)=2 v(N2O4)
B 容器内压强不再发生变化
C X的体积分数不再发生变化
D 容器内气体的原子总数不再发生变化
E 相同时间内消耗n mol Y的同时生成2n mol X
F 相同时间内消耗n mol Y的同时消耗2n mol X
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