题目内容
【题目】(1)可逆反应：N2O4
2NO2，在体积不变的密闭容器中反应，下列说法中可判断该反应达到平衡状态的是 (选填序号）
①单位时间内生成2nmolNO2的同时生成n mol N2O4
②单位时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2
③容器中的压强不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
(2)373k时把0.12 mol无色的N2O4气体通入体积500 ml的密闭容器中，发生反应：
N2O42NO2，容器中立即出现红棕色。反应进行到2s时，测得生成NO2的物质的量为0.01 mol；反应进行到60 s时达到平衡，此时容器内N2O4与NO2的物质的量相等。请计算： （本小题要求写出解过程）
①开始2 s内以N2O4表示的化学反应速率；
②达到平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比；
③达到平衡时，体系中NO2的物质的量浓度；
④N2O4的平衡转化率。
【答案】⑴①③④； (2)①0.005mol·L-1·s-1 ；a=0.04 ；②4/3；③0.16mol·L-1 ；④33.3%
【解析】(1)①单位时间内生成2nmolNO2的同时生成n mol N2O4，说明此时正逆反应速率相等，是平衡状态；②单位时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n molNO2，均为正反应速率，无法判断是平衡状态；③反应前后气体的体积不等，故反应器中压强不再随时间变化时能说明反应达到平衡状态；④NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，故体系颜色深浅不再发生改变时能说明反应达到平衡状态；⑤密度=
，总质量不变，体积也不变，故混合气体的密度保持不变时不能说明反应达到平衡状态；答案为①③④；
(2)①反应进行到2s时NO2的反应速率为
=0.01mol·L-1·s-1 ，则以N2O4表示的化学反应速率为
×0.01mol·L-1·s-1=0.005mol·L-1·s-1 ；
② N2O4
2NO2
起始物质的量(mol) 0.12 0
变化物质的量(mol) n 2n
平衡物质的量(mol) 0.12-n 2n
则：0.12-n=2n，解得：n=0.04mol，根据阿伏加德罗定律可知，体积一定时，气体的压强与物质的量成正比，即达到平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比=(0.12-+n):0.12=4:3；
③达到平衡时，体系中NO2的物质的量浓度为
=0.16mol·L-1；
④N2O4的平衡转化率为
×100%=33.3%。
金钥匙试卷系列答案
【题目】德国化学家哈伯(F. Haber, 1868-1930)发明的合成氨技术使大气中的氮气变成了生产氮肥的永不枯竭的廉价来源，从而使农业生产依赖土壤的程度减弱，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题。因此这位解救世界粮食危机的化学天才获得了1918年诺贝尔化学奖。现在我们在实验室模拟工业制氨的过程，以探究外界条件对平衡的影响。
查阅资料，获得以下键能数据：
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能/(kJ/mol) | 946 | 436 | 391 |
(1)计算工业合成氨反应的反应热：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) △H=________ kJ/mol
(2)一定温度下，向一个恒压容器中充入N20.6mol，H2 0 .5mol，在一定温度下进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，达到平衡时，N2的转化率为1/6，此时容器的体积为1L。
①该温度时容器中平衡体系的平衡常数是______________。
②若保持平衡时的温度和压强不变，继续向平衡体系中通入0.9mol N2，则平衡将_______(填“正向”，“逆向”或“不”)移动。
(3)在两个压强相等，温度分别为T1和T2的容器中充入由1 mol N2和3 molH2组成的混合气体，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，平衡后改变容器体积，容器内 N2的体积分数随压强的变化如图所示。据图判断下列说法正确的是______________
a.A、 B、 C三点的平衡常数大小关系：KA<KB<KC
b.B点和C点的H2浓度大小关系：B<C
c.A点和B点混合气体的密度大小关系：A<B
d.A点和C点混合气体的平均相对分子质量大小关系：A>C
(4)合成氨工业会产生大量副产物CO2，工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，,得溶液X，再利用电解法K2CO3溶液再生，其装置如图所示：
①在阳极区发生的反应包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。
②简述CO32-在阴极区再生的原理________________。
③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇，工业上利用该反应合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) Δ H1=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) Δ H2=-1352kJ/mol
写出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式_______________。
【题目】计算并按要求填空。
（1）已知16g CH4（g）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l）放出890.3kJ热量，写出该反应对应的热化学方程式___________________________________；
（2）已知1g C2H2完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）放出的热量为50.0kJ，写出表示C2H2标准燃烧热的热化学方程式_________________________________________；
（3）已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为________________；
（4）某种优质燃油由甲、乙两种有机物混合而成，甲、乙两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知甲、乙及CO、H2的燃烧热如下：
物质 | 甲 | 乙 | CO | H2 |
燃烧热/kJmol-1 | 1366 | 5518 | 283 | 286 |
取甲、乙按不同比例混合的燃油23g，在足量的O2中燃烧时，放出的热量Q与混合物中乙的物质的量分数x的关系如图。试求：
（a）乙的相对分子质量为____________；
（b）1mol由甲、乙等物质的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃烧，放出热量2876kJmol-1，则反应中生成CO__________mol。
