题目内容
【题目】在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。
(1)反应开始阶段,V(正)_______(填“>”“<”或“=”)v(逆),随后v(正)逐渐______(填“增大”或“减小”,下同),v(逆)逐渐_________,反应达到平衡时,v(正)等于v(逆)。
(2)达到平衡后,若正反应速率用v(N2)表示,逆反应速率用v'(H2)表示,则v(N2)=_____v'(H2)。
(3)下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是_____________(填字母)。
A.其他条件不变时,压缩容器体积 B.其他条件不变时,升高反应体系温度
C.使用合适的催化剂 D.保持容器体积不变,充入一定量的氮气
(4)实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因:_________________________________________________________。
(5)写出合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式:____________________。升高温度时K值_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】> 减小 增大 AD 该反应是放热反应,温度过高,反应物的转化率下降,温度过低,反应速率过慢;且催化剂在一定温度范围内活性最强 减小
【解析】
(1)反应开始阶段,正反应速率大于逆反应速率,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,达到平衡时,正逆反应速率相等。
(2)达到平衡时正逆反应速率相等,且满足反应速率之比等于化学计量数之比。
(3)一般来说,升高温度、增大浓度、缩小体积以及加入催化剂等,可加快反应速率;对于物质的量减小的反应,缩小体积、增大其他反应物浓度可以提高转化率。
(4)实际生产中由于该反应是放热反应,温度过高,反应物的转化率下降,温度过低,反应速率过慢;且催化剂在一定温度范围内活性最强,所以温度不宜过高也不宜过低。
(5)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。
(1)反应开始阶段,正反应速率大于逆反应速率,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,达到平衡时,正逆反应速率相等,故答案为:>,减小,增大;
(2)达到平衡时正逆反应速率相等,且满足反应速率之比等于化学计量数之比,则v(N2)=v'(H2),故答案为:;
(3)一般来说,升高温度、增大浓度、缩小体积以及加入催化剂等,可加快反应速率;对于物质的量减小的反应,缩小体积、增大其他反应物浓度可以提高转化率。B.升高温度平衡逆向移动,不能提高氢气转化率,C.使用催化剂同样不能提高氢气转化率,故答案为:AD;
(4)实际生产中由于该反应是放热反应,温度过高,反应物的转化率下降,温度过低,反应速率过慢;且催化剂在一定温度范围内活性最强,所以温度不宜过高也不宜过低。故答案为:该反应是放热反应,温度过高,反应物的转化率下降,温度过低,反应速率过慢;且催化剂在一定温度范围内活性最强。
(5)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,,升高温度,反应逆向进行,K会减小,故答案为:,减小。
【题目】实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
(1)实验装置中,仪器c的名称为__________________,作用为__________。
(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0 mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了________气体,继续滴加至液溴滴完。写出a中发生反应的化学方程式:__________________。
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用__________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙(一种干燥剂),静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是__________________。
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,需进行的操作方法为________。