(1)在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N(g)R(g) + 2L(?),此反应规律符合下图图像。①T1 T2 ,正反应的△H 0。
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(1)在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N(g)R(g) + 2L(?),此反应规律符合下图图像。
①T1 T2 ,正反应的△H 0。(填“>”、“<”或“=”,下同)。 ②P1 P2 , L为 。(填“固”或“液”或“气”态)。 (2)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。②若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2,在一定条件下充分反应,放出的热量 92.4kJ.(填“>”、“<”或“=”)。 ③将1 mol N2和3 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,此时欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。A.向容器中按原比例再充入原料气 | B.向容器中再充入一定量H2 | C.改变反应的催化剂 | D.液化生成物分离出氨 | ④若在密闭容器中充入2molN2和6molH2反应达平衡时N2的转化率为40%。若以NH3作为起始反应物,反应条件与上述反应相同时,要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同,则NH3的起始物质的量和它的转化率分别为 mol、 。 |
答案
(共12分)(1)①<、< ②<、气态 (2)①减小 ②<(以上各1分) ③AD ④4、60%(以上各2分) |
解析
试题分析:(1)①根据图像可知,当压强均为P1时,温度为T2的曲线首先达到平衡状态,这说明温度是T2>T1。但温度高,R的含量低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,即△H<0。 ②根据图像可知,当温度均为T1时,压强为P2的曲线首先达到平衡状态,这说明P2>P1。但压强高,R的含量低,这说明增大越强平衡向逆反应方向移动,因此正方应是体积增大的可逆反应,即L一定是气态。 (2)①催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应热,所以在反应体系中加入催化剂,反应速率增大。由于E1减小,反应热不变,所以E2的变化一定是减小。 ②由于该反应是可逆反应,因此若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2,不可能生成2mol氨气,因此在一定条件下充分反应,放出的热量<92.4kJ。 ③A、向容器中按原比例再充入原料气,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,A正确;B、向容器中再充入一定量H2,平衡向正反应方向,但氢气转化率降低,B不正确;C、改变反应的催化剂,反应速率变化,平衡状态不变,则氢气的转化率不变,C不正确;D、液化生成物分离出氨,降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,D正确,答案选AD。 ④若在密闭容器中充入2molN2和6molH2反应达平衡时N2的转化率为40%。若以NH3作为起始反应物,反应条件与上述反应相同时,要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同,这说明平衡应该是等效的。由于温度和容器容积不变,则氨气的物质的量完全转化为氮气和氢气应该是2mol和6mol,所以需要氨气的物质的量是4mol;平衡时生成氨气的物质的量是2mol×40%×2=1.6mol,因此如果从4mol氨气开始建立平衡状态,则氨气的转化率是=×100%=60%。 |
举一反三
煤的液化是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术,其中合成CH3OH是最重要的研究方向之一。在2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,探究温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T2>T1均大于300℃)。
①通过分析上图,可以得出对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的说法正确的是(填 序号) 。A.该反应为放热反应 | B.T1时的反应速率大于T2时的反应速率 | C.该反应在T1时的平衡常数比T2时的大 | D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 | ②下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是 (填序号) a.体系压强保持不变 b.v(H2)=3v(CO2) c.CH3OH与H2物质的量之比为1:3 d.每消耗1 mol CO2的同时生成3molH2 e.密闭容器中混合气体的密度不变 f.密闭容器中CH3OH的体积分数不变 ③在T1温度时,将2molCO2和6molH2充入该密闭容器中,充分反应达平衡时,若CO2的转化率为60%,则容器内的压强与起始压强之比为 ,该反应的平衡常数为 。 |
(12分)向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应: 2X(g)Y(g)+3Z(g) (1)经5min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y的物质的量浓度变化表示的速率为 。 (2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲v(X)=3.5mol/(L・min);乙v(Y)=2mol/(L・min);丙v(Z)=4.5mol/(L・min);丁v(X)=0.075mol/(L・s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号) 。 (3)若向达到(1)的平衡体系中充入氩气,则平衡向 (填"左"或"右"或"不")移动;若向 达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向 (填" 左 " 或 " 右 " 或 " 不")移动。 (4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率⑷与⑴的 平衡中的X的转化率相比较 。A.无法确定 | B.⑷一定大于⑴ | C.⑷一定等于⑴ | D.⑷一定小于⑴ | (5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍 与(1)的平衡等效,则a、b、c应该满足的关系为 。 (6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍 与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为 。 |
化学平衡常数(K)是化学反应限度的一个重要参数,该常数表示的意义是可逆反应进行的程度,K值越大,表示的意义错误的是( )A.温度越高 | B.反应物浓度越小 | C.反应进行的越完全 | D.生成物浓度越大 |
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常温常压下,注射器甲中装有NO2气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注射器与U 形管连通,如图所示,打开两个止水夹,同时向外拉两注射器的活塞,且拉动的距离相等,将会看到U形管中液面(不考虑此条件下NO2与水的反应)( )
A.a端上升,b端下降 | B.a端下降,b端上升 | C.U形管中液面无变化 | D.无法判断 |
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可逆反应A(s)+BC达到平衡后,B的转化率与压强、温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.B是固体,C是固体,正反应是吸热反应 B.B是气体,C是固体或液体,正反应是吸热反应 C.B是气体,C是固体或液体,正反应是放热反应 D.B、C都是气体,正反应是放热反应 |
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