题目内容

一定温度条件下，在固定体积的密闭容器中发生反应A（s）+ 2B（g）C（g）+ D（g），能说明该反应达到平衡状态的标志是
A．平衡体系的总压不变
B．平衡混合气体的平均相对分子质量不变
C．C 和D的物质的量相等
D．平衡混合气体的总物质的量不变
B
在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。反应前后体积是不变的，因此压强和气体总的我知道始终是不变的，AD不正确。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，物质的量不变，但质量是变化的，所以B可以说明。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，C不正确，答案选B。
练习册系列答案
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（8分）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
□SiO2＋□C＋□N2□Si3N4＋□CO
（1）配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在方框内）；
（2）该反应的氧化剂是　　　　　　　，其还原产物是　　　　　　；
（3）若知上述反应为放热反应，则其反应热△H　　　　零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高温度，其平衡常数值　　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）若使压强增大，则上述平衡向　　　　　反应方向移动（填“正”或“逆”）；
（5）若已知CO生成速率为v(CO)＝18mol/(L.min)，则N2消耗速速率为v(N2)＝　　　　　　mol/(L.min)。
在容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气18O 2，在一定条件下反应：
2SO2(g) ＋O 2(g) 2SO3(g)，达到平衡时， 18O存在于（    ）
A．只存在于O 2中
B．只存在于O 2和SO3中
C．只存在于SO2和SO3中
D．SO3、SO2和O 2中都有可能存在
（10分）已知NO2转化为N2O4的反应是放热反应且是可逆反应：2NO2 （g） N2O4（g）。如下图1所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体，中间用止水夹K夹紧，烧杯甲、乙分别盛放100mL冷水和热水。
   
图1                           图2
(1)图1中___________瓶中气体颜色更深？（填“A”或“B”）。请比较平衡时反应速率：A瓶__________B瓶；（填“＞”“＜”或“=”）
(2)在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如上图2所示。请比较图2中A、B两点混合气体的平均相对分子质量：A点_________B点。（填“＞”“＜”或“="”" ）
（3）平衡常数定义为一定条件下，可逆反应平衡时产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积比。即aA（g）+bB（g）pC（g）+qD（g）中K=
下如：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的平衡常数表示式K=
①2NO2 （g） N2O4（g）的平衡常数表达式K=                                          
②平衡常数K的具体值会随温度而改变。请比较上图2中A点和B点所对应的平衡常数数值。A点____________B点（填“＞”“＜”或“=”）。
对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)；ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　)
①增加A的量，平衡向正反应方向移动           
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变 
④增大B的浓度，v(正)＞v(逆)
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．①②B．④C．③D．④⑤
（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，则写出△H=                        ；若不能，说明理由：
                                  。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N2(g) ＋ 3H2(g)  2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知（用E表示）
下列说法正确的是         （填序号）
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H＜0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是       （选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是       （选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH3OCH3），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)  △H＜0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：
容器
c(CO2)
/mol·L－1
c(H2)
/mol·L－1
c(CH3OCH3)
/mol·L－1
c(H2O)
/mol·L－1
v (正)和v (逆)比较
容器I
1.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
1.0×10－4
v (正)＝v (逆)
容器II
2.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
2.0×10－4
 
容器I中的反应      (选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K=         。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是               。
（14分）T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示，3分钟时达到平衡；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。 

（1）容器中发生的反应可表示为______ ________ ________ __
（2）该反应的△H     0（填“＞”、“＜”或“＝”）
判断理由是：______ ________ ________ ________ ____ ________ __。
（3）反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率 v(X)＝____________
（4）保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡常数K将____________（填“变大”、“减小”或“不变”）
（5）①若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是____________
②一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。
a．高温高压     b．加入催化剂    c．增加X的浓度    d．增加气体Y的浓度   
（18分）(1)1 mol O2与足量氢气反应产生水蒸气放热483.6 kJ，若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：__________________________________。
(2)由汽油裂解得到乙烯、丙烯是重要的化工原料，请写出下列转化的方程式，并注明反应类型。
丙烯  → 聚丙烯
___________________________________________________ 
(3)将N2、H2置于容积为2L的密闭容器中，发生反应，反应进行到4S末，测得N2 2mol 、H21.5mol、NH32mol。则用氮气浓度的减少来表示该反应速率为__________ 。
(4)在500ml密闭容器中,将2mol A和1molB混合加热到500℃，达到平衡
2 A(g) +B (g) 3C(g)   K = 16求A转化为C的转化率为__________。
(5) 在密闭容器中发生下列反应：aA(g) cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，A的浓度为原平衡的2.1倍，则 a  _______ c＋d(填“>”、“＝”或“<”)。
(6) 在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，反应的化学方程式为______________________________________
（6分）随着世界粮食需求量的增长，农业对化学肥料的需求量越来越大，其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础，其原理为：N2＋3H22NH3
（1）在N2＋3H22NH3的反应中，一段时间后，NH3的浓度增加了0.9mol·L－1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L－1·s－1，则所经过的时间为         ；
A．2 s          B．3 s        C．4 s         D．6 s
（2）下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是        ；
A．v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1    B．v(N2)＝0.1 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝0.15 mol·L－1·min－ D．v(N2)＝0.002mol·L－1·min－1
（3）在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是            。
A．容器内气体密度保持不变
B．容器内温度不再变化
C．断裂1mol N≡N键的同时，断裂6 mol N—H键
D．反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2

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