某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2,使反应N2+3H22NH3达平衡,平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol/
题型:不详难度:来源:
某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2,使反应N2+3H2 2NH3达平衡,平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol/L).如果温度不变,只改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变,则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是: ①若x=0,y=0,则z= ; ②若x="0.75" mol,则y= ,z= ; ③x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示,其中一个含x、z,另一 个含y、z) 。 若将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变,则 a.若x=0,y=0,则z= ; b.若x="0.75" mol,则y= ,z= ; c.x、y、z取值必须满足的一般条件是 。 |
答案
①2mol②y=2.25mol,z=0.5mol ③z=2-2x,z=2-2/3y;a、z>0;b、y=2.25mol,z≥0;c、y=3x,z≥0. |
解析
试题分析:①恒温恒容条件下,改变初始物质的加入量,达到平衡时各物质的浓度不变,意味着新平衡与原平衡是等效平衡。对于反应前后气体的物质的量变化的可逆反应而言,两次加入的物质的物质的量完全相同即可达到等效平衡,所以开始充入1mol N2和3 mol H2,相当于充入2mol NH3,则x=0,y=0时,z=2mol; ②同理x=0.75mol,氢气的物质的量是氮气的3倍,则y=2.25mol,此时相当于充入1.5mol的NH3,所以只需再充入0.5mol NH3,即可达到与原平衡等效,即z=0.5mol ③根据①②的数据可得,x、y、z满足的条件是z=2-2x,z=2-2/3y; 若改为恒温恒压条件,则只需加入的物质的物质的量对应成比例即可达到等效平衡。a、若x=0,y=0,则z为任意不为0的数值;b、若x="0.75" mol,开始时氢气的物质的量是氮气的3倍,氨气无论是多少,转化为氮气、氢气时,二者的物质的量之比都是1:3,所以y=2.25mol,z≥0;c、由以上分析可知恒温恒压下,达到与原平衡等效时x、y、z取值必须满足的一般条件是y=3x,z≥0. |
举一反三
向甲、乙两个容积均为1 L的恒温恒容的密闭容器中,分别充入一定量的SO2和O2(其中,甲充入2 mol SO2、1 mol O2,乙充入1 mol SO2、0.5 mol O2),发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-197.74 kJ·mol-1。
一段时间后达到平衡,测得两容器中c(SO2)(mol·L-1)随时间t(min)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是( )A.热量:Q(甲)<2Q(乙) | B.压强:p(甲)<2p(乙) | C.乙中前5 min内的反应速率v(O2)=0.10 mol·L-1·min-1 | D.保持其他条件不变,若起始时向乙中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2、0.4 mol SO3,则此时v(正)<v(逆) |
|
(14分)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。 (1) 对燃煤的废气进行脱硝处理时,可利用甲烷催化还原氮氧化物,如: CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1 则反应CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 (2) 将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);ΔH ① 该反应平衡常数表达式为K=________。 ② 已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。若温度不变,减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)],则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③ 二甲醚燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,二甲醚燃料电池的负极反应为____________________________。
(3) 以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品,某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色,右图为它的核磁共振氢谱图,请写出DPC的结构简式:____________。 (4) 某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有关化学方程式(反应条件均为高温)为: Al6Si2O13+3Na2CO3===2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑ Al6Si2O13+5Na2CO3===2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2↑ SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑ 则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2,共消耗Na2CO3为________mol。 |
对于可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列叙述不正确的是 ( ) A.达到平衡时,4v(O2)正=5v(NO)逆 | B.达到平衡状态后,NH3、O2、NO 、H2O(g)的物质的量保持不变。 | C.达到平衡状态时,若增加容器体积,则反应速率增大 | D.若单位时间生成xmolNO的同时,生成xmolNH3,则反应达到平衡状态 |
|
化学平衡状态I、II、III的相关数据如下表:
编号
| 化学方程式
| 平衡常数
| 温度
| 979K
| 1173K
| I
| Fe(s)+CO2(g) 2 FeO(s)+CO(g)
| K1
| 1.47
| 2.15
| II
| CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
| K2
| 1.62
| b
| III
| Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)
| K3
| a
| 1.68
| 根据以上信息判断,下列结论错误的是 A.a>b B.增大压强,平衡状态II不移动 C.升高温度平衡状态III向正反应方向移动 D.反应II、III均为放热反应 |
(16分)碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。 (1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为: ____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3+ ____H2O 请完成并配平上述化学方程式。 其中氧化剂是________________,氧化产物是_________________ (2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1 ①已知: △H2=-283 kJ·mol-1 △H3=-242 kJ·mol-1 则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程为 ; ②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是 ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K= 。 ③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
| 0min
| 5min
| 10min
| CO
| 0.1
|
| 0.05
| H2
| 0.2
|
| 0.2
| CH3OH
| 0
| 0.04
| 0.05
| 若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是 。 |
最新试题
热门考点