相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4kJ/mol实验测的起始、平衡时的有关数据如下
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相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应: 2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4kJ/mol 实验测的起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号
| 起始时各物质物质的量/mol
| 平衡时反应中的能量变化
| NH3
| N2
| H2
| ①
| 2
| 0
| 0
| 吸收热量akJ
| ②
| 0
| 1
| 3
| 放出热量bkJ
| ③
| 4
| 0
| 0
| 吸收热量ckJ
| 下列叙述正确的是 A.热量关系:a=b B.反应的平衡常数:③>①>② C.达平衡时H2的体积分数:①>③ D.①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态 |
答案
C |
解析
试题分析:A、反应①②平衡状态相同,但加入物质不同,热量关系为:a+b=92.4,错误;B、3个反应温度相同,所以平衡常数相等,错误;C、反应③加入的反应物是反应①的2倍,在等温等容的条件下,容器③的压强大,平衡向左移动,所以达平衡时H2的体积分数:①>③,正确;D、根据质量守恒定律,气体的质量不变,容器恒容,所以密度是一个定值,密度不变不能说明反应已达到平衡,错误。 |
举一反三
高炉炼铁过程中发生的主要反应为1/3Fe2O3(s) + CO(g) 2/3Fe(s) + CO2(g) 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K=_____________,△H________0(填“>”、“<”或“=”); (2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=" _________" 、CO的平衡转化率= _____________: (3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________。A.减少Fe的量 | B.增加Fe203的量 | C.移出部分CO2 | D.提高反应温度 | E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂 |
(14分)乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以在一定条件下利用CO2与H2反应制得:
请回答: (1)该反应的化学平衡常数表达式为 。 (2)当温度T1>T2时,化学平衡常数K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。 (3)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是 (填字母序号)。 a.生成1molCH3CH2OH的同时生成3 mol H2O b.容器中各组分浓度不随时间而变化 c.容器中混合气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化 (4)在工业生产中,可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有 (写出一条合理措施即可)。 (5)工业上,常以乙醇为原料生产乙醛。根据下图所示信息,该反应是 反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是__________________。
(6)乙醇可以作为燃料电池的燃料。某乙醇燃料电池以乙醇为燃料,使用酸性电解质,该电池负极反应的电极反应式为 。 |
相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:2X(g)+Y(g)3W(g)+2Z(g)起始时四个容器所装X、Y的量分别为:甲(X:2mol,Y:1mol) 乙(X:1mol,Y:1mol)丙(X:2mol,Y:2mol) 丁(X:1mol,Y:2mol)在相同温度下,建立平衡时,X或Y的转化率大小关系为A.X的转化率为:甲<丙<乙<丁 | B.X的转化率为:甲<乙<丙<丁 | C.Y的转化率为:甲>丙>乙>丁 | D.Y的转化率为:丁>乙>丙>甲 |
|
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式: 2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题: (1)请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。 (2)制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。
①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________(填操作名称)。 ②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。 (3)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)
| 15.0
| 20.0
| 25.0
| 30.0
| 35.0
| 平衡总压强(kPa)
| 5.7
| 8.3
| 12.0
| 17.1
| 24.0
| 平衡气体总浓度(×10-3mol/L)
| 2.4
| 3.4
| 4.8
| 6.8
| 9.4
| ①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。 A. B.密闭容器内物质总质量不变 C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变 ②该分解反应的焓变ΔH______0(填 “>”、“=”或“<”),25.0℃时分解平衡常数的值=__________。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将_________(填“增加”,“减少”或“不变”)。 |
一定条件下,在一固定容积的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若开始时只充入2a mol NH3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了40%。若同条件下开始时充入a mo N2和3a mol H2的混合气体,求: (1)达到平衡时H2的转化率; (2)平衡时NH3在混合气体中的体积分数。 一定条件下,在一固定容积密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若开始时只充入2a mol NH3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了40%。若开始时充入a mo N2和3a mol H2的混合气体,求: (1)达到平衡时H2的转化率; (2)平衡时NH3在混合气体中的体积分数。 |
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