已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题:(1)450℃时,往一个2L的密闭容
题型:不详难度:来源:
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题: (1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min
| 5
| 10
| 15
| 20
| 25
| 30
| c(NH3)/mol·L—1
| 0.08
| 0.14
| 0.18
| 0.20
| 0.20
| 0.20
| ①5 min内,消耗N2的平均反应速率为_______________,此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,此时该反应的v(N2)正_______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”=)。 ②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号字母) A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 B.v(N2)正=3v(H2)逆 C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变 ③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)="1.60mol" ,下列说法正确的是_____________。 A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体 C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积 (2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
| N2
| H2
| NH3
| 起始浓度(mol/L)
| 0.2
| 0.3
| 0.2
| 平衡浓度(mol/L)
| a
| b
| c
| 请回答: ①各物质的平衡浓度可能是_______________. A.c="0.5mol/L " B.b="0.5mol/L " C.c="0.4mol/L " D.a=0.3mol/L ②a的取值范围是:_______________. ③请用数学表达式表示下列量之间的关系: (I)a与b的关系:_______________。 (Ⅱ)a、b、c的关系:_______________。 (3) 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S__________0(填“”、 “”或“=”), △H=_____________。 (已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol) |
答案
(1)①0.008mol.L-1.min-1 ; 0.1; > (每空1分) ②C E (2分) ③CD (2分) (2)①B(1分) ② 0.1<a<0.3 (2分) ③( I )3a="b+0.3 " (2分)(Ⅱ)c2/(a×b3)="0.1" (2分) (3)> (1分) +1530 kJ/mol (2分) |
解析
略 |
举一反三
工业制硝酸的主要反应是:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O (g)+1025 kJ (1)该反应的平衡常数表达式为K=________________;升高温度K值__________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)若反应物起始的物质的量相同,下列关系图错误的是________ (填字母序号)。
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度
| c(NH3)(mol/L)
| C(O2)(mol/L)
| C(NO)(mol/L)
| 起始
| 0.8
| 1.6
| 0
| 第2min
| 0.6
| a
| 0.2
| 第4min
| 0.3
| 0.975
| 0.5
| 第6min
| 0.3
| 0.975
| 0.5
| 第8min
| 0.8
| 1.6
| 0.5
| ①起始时物料比c (O2):c (NH3)>1.25,其原因是_________________________。 ②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为______________ mol/L·min; ③反应在第2min改变了反应条件,改变的条件可能是 ________ (填字母序号)。 a.使用催化剂 b.升高温度 c.增大压强 d.增加O2的浓度 ④反应在第8min改变的反应条件可能是_______________________________。 |
已建立化学平衡的某可逆反应,当改变某反应条件使平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是A.正反应速率一定增大 | B.生成物的质量分数一定增大 | C.逆反应速率一定减小 | D.至少有一种反应物的转化率增大 |
|
(8分)常温下,关于下列两个反应: a.0.1mol/L醋酸溶液:CH3COOH CH3COO-+H+ b.0.1mol/L醋酸钠溶液:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- (1)两式到达平衡后,在a中加入一定量的水后,平衡向________________移动,溶液的pH______(填“升高”“降低”“不变”) (2)向b中加入同浓度的醋酸钠溶液,溶液的pH将_______(填“升高”“降低”“不变”),若加入少量的CH3COOH,使溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),则溶液的pH为_______(填数值)。 |
可逆反应:,下列分析一定正确的是 A.若升高温度气体的平均相对分子质量减小,则B、C一定都为气体 B.若B为气体,C为非气体,则平衡后向恒容密闭容器中补充A,再次建立平衡时气体的平均相对分子质量减小 C.若B、C均为气体,则平衡后将压强增大一倍,再次建立平衡时A的浓度是原平衡状态的两倍 D.若改变某一条件,使该平衡状态发生移动,再次建立平衡时,A的体积分数下降则改变的条件一定是升温 |
(12分)373K时,某 1L密闭容器中加入1mol NH3发生如下可逆反应: 2NH3(g) N2(g)+ 3 H2(g)。其中物质H2的物质的量变化如下图所示。
(1)前 20 s内NH3(g)的平均反应速率为 (2)373K时该反应的平衡常数的值为 (3)若在此平衡体系中再加入 1mol的NH3,与原平衡比较,新平衡时 NH3的转化率 (填“增大”或“减小”,下同)。NH3的平衡浓度 。 (4)将原平衡升温至 473K,重新达平衡时(其他条件不变),H2的平衡浓度为NH3的2倍,该反应的正反应为(填“放热反应”或 “吸热反应”) ,为增大平衡体系中H2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同) a.升高温度 b.扩大容器的体积 c.加入合适的催化剂 d.再充入N2 |
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