Question

【题目】（1）在密闭容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0

①当反应达到平衡时， N2和H2的转化率之比为________。

②保持体积不变，升高平衡体系的温度，混合气体的平均相对分子质量__________ (填“变大”、“变小”或“不变”) 。

③若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，达到新平衡后，容器内温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。

（2）在一定条件下，可逆反应A＋BmC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况。

①温度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。

②正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。

③如果A、B、C均为气体，则m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。

④当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。

（3）工业上用净化后的水煤气在催化剂作用下制取氢气：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。一定条件下，将4 mol CO与2 mol H2O(g)充入2 L密闭容器中，体系中各物质的浓度随时间的变化如图所

①在0～4 min时段，反应速率v(H2O)为_________。

②该反应到4 min时，CO的转化率为________。

③若6 min时改变的外部条件为升温，则该反应的ΔH__________0（填“>”“=”或“<”）。

④判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。

a．混合气体的密度不变

b．混合气体中c(CO)不变

c．v(H2O)正=v(H2)逆

d．断裂2 mol H—O键的同时生成1 mol H—H键

Answer 1

【答案】1∶1变小小于大于放热大于不0.2 mol·L－1·min－140%<bc

【解析】

（1）①依据起始量氮气和氢气物质的量之比等于反应之比分析判断，在密闭容器中，使2molN2和6molH2混合发生下列反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），反应物起始量之比等于化学方程式中的反应之比，所以平衡浓度为1：3，N2和H2的转化率比是为1：1；

②N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应），反应是放热反应，升温平衡逆向进行，气体质量不变，物气体质的量增大，M=可知，混和气体的平均相对分子质量减小；；

③恒容时升高温度至原来的2倍，平衡向吸热反应的方向移动，即向左移动，根据勒夏特列原理，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，但小于原来温度的2倍；

（2）①由图可知，温度为T1 先到达平衡，温度越高反应速率越快，到达平衡的时间越短，故T1>T2；

②温度越高C%越小，故升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应；

③由图可知，T2温度时达到平衡后向容器加压，C%减小，故增大压强平衡向逆反应移动，增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动，故m>2；

④当温度和容积不变时，在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，体系压强增大，但反应混合物的浓度不变，平衡不移动；

（3）图象分析可知4min反应达到平衡状态，物质浓度为c（CO）=1.2mol/L，c（H2）=0.8mol/L，c（H2O）=0.2mol/L，结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，

CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）

起始量（mol/L） 2 1 0 0

变化量（mol/L） 0.8 0.8 0.8 0.8

平衡量（mol/L） 1.2 0.2 0.8 0.8

①在0～4min时段，反应速率v（H2O）===0.2mol/（Lmin），

平衡常数K= ==2.7；

②该反应到4min时，CO的转化率=×100%=40%；

③若6min时改变的外部条件为升温，图象可知氢气浓度减小，一氧化碳和水的浓度增大，说明平衡逆向进行，逆向为吸热反应，正反应为放热反应，则该反应的△H＜0，此时平衡逆向进行，平衡常数减小；

④上述分析可知，反应CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）是气体体积不变的放热反应。a．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故a错误； b．混合气体中c（CO）不变是平衡的标志，故b正确；c．v（H2O）正=v（H2）正=v（H2）逆，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故c正确；d．断裂2molH-O键的同时生成1molH-H键，说明反应正向进行，不能这么说明正逆反应速率相同，故d错误；故答案为：bc。