对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题.在恒温恒容的甲容器.恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应.如图(图中所示数据均为初始物理量)．t分钟后反应均达到平衡.生成的NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)．①判断甲容器中的反应达平衡的依据是ACE．A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c(N2)不随时间改� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如图（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）．

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是ACE．（填写相应编号）
A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c（N₂）不随时间改变
D．单位时间内生成2mol NH₃的同时消耗1mol N₂
E．单位时间内断裂3mol H-H键，同时断裂6mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=$\frac{400}{27}$；平衡时，甲的压强P_平=$\frac{3}{4}$P₀
（用初始压强P₀表示）．

分析 ①可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
②甲容器t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol，则：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：0.4   1.2      0
变化量（mol）：0.2   0.6      0.4
平衡量（mol）：0.2   0.6       0.4
再根据K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$计算平衡常数，恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比．

解答解：①A．随反应进行气体物质的量减小，恒温恒容下容器内压强减小，当压强不随时间改变，说明到达平衡状态，故A正确；
B．混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度为定值，故B错误；
C．到达平衡时各组分浓度保持不变，c（N₂）不随时间改变，说到达化学平衡状态，故C正确；
D．单位时间内生成2molNH₃的同时消耗1molN₂，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故D错误；
E．单位时间内断裂3molH-H键，同时断裂6molN-H键，而断裂6molN-H键会生成3molH-H键，氢气的生成速率与消耗速率相等，反应到达平衡，故E正确，
故选：ACE；
②甲容器t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol，则：
             N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：0.4     1.2       0
变化量（mol）：0.2     0.6       0.4
平衡量（mol）：0.2     0.6       0.4
则平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{（\frac{0.4}{2}）^{2}}{\frac{0.2}{2}×（\frac{0.6}{2}）^{3}}$=$\frac{400}{27}$，
恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比，则平衡时，甲的压强P_平=$\frac{1.2mol}{1.6mol}$P₀=$\frac{3}{4}$P₀，
故答案为：$\frac{400}{27}$；$\frac{3}{4}$P₀．

点评本题考查化学平衡计算、平衡状态判断，注意三段式在化学平衡计算中应用，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡．

练习册系列答案

请回答下列问题：
（1）Fe位于元素周期表中第四周期，第Ⅷ族．
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO．

2．H₂和I₂在一定条件下能发生反应：H₂（g）+I₂（g）═2HI（g）△H=-a kJ/mol
已知：

下列说法正确的是（　　）

	A．	H₂、I₂和HI分子中的化学键都是非极性共价键
	B．	断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为（c+b+a）kJ
	C．	相同条件下，1molH₂（g）和1mol I₂（g）总能量小于2mol HI（g）的总能量
	D．	向密闭容器中加入2mol H₂（g）和2mol I₂（g），充分反应后放出的热量为2akJ

19．标准状况下有①3.01×10²³个NH₃分子、②16.8L CH₄、③34gH₂S气体，对应这三种气体按要求完成下列空格：（填序号）
（1）物质的量最大③；
（2）质量最大③；
（3）原子总数最少①；
（4）密度最小②．

6．

二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂．
（1）工业上制备ClO₂的反应原理常采用：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．浓盐酸在反应中显示出来的性质是B（填序号）．
A．只有还原性 B．还原性和酸性 C．只有氧化性 D．氧化性和酸性
（2）目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺．
①如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂．写出阳极产生ClO₂的电极反应式：Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂↑+4H⁺．
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解．通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol．
（3）ClO₂对污水中Fe²⁺、Mn²⁺、S^2-和CN^-等有明显的去除效果．某工厂污水中含CN^-，现用ClO₂将CN^-氧化，CN^-转化为两种无毒气体，其离子反应方程式为2ClO₂+2CN^-=N₂+2CO₂+2Cl^-．

16．下列各组离子，在水溶液中能大量共存的是（　　）
（1）I^-、HCO₃^-、NO₃^-、OH^-
（2）K⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、Cl^-
（3）Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-
（4）Al³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、Cl^-
（5）H⁺、K⁺、AlO₂^-、HSO₃^-
（6）Pb²⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-．

3．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是（　　）

	A．	平衡移动，K值一定变化		B．	K值变化，平衡一定移动
	C．	平衡移动，K值可能不变		D．	K值不变，平衡可能移动

20．雷电高能固氮时都发生了哪些化学反应？
①N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO；②2NO+O₂=2NO₂；③3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．

1．已知M、Q、X、Y、Z是前四周期中元素（不包含稀有气体元素），有关性质和相关信息如下表：

元素	相关信息
M	最高价氧化物对应的水化物能按1：1电离出电子数相等的阴、阳离子
Q	所在主族序数与所在周期序数之差为4，非金属性在同周期元素中最强
X	其单质为淡黄色晶体
Y	某种核素原子的质量数为56，中子数为30
Z	X元素的单质在Z元素的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰

（1）如图是不完整的元素周期表，补全元素周期表的轮廓，并将Y的元素符号填在元素周期表中相应的位置上．

（2）M与Z形成的含有共价键的化合物的电子式为

（3）M、Q、Z简单离子的半径由大到小的顺序为Cl^-＞O^2-＞Na⁺（用离子符号表示）
（4）用一个化学方程式表示证明非金属性Q＞X：H₂S+Cl₂=2HCl+S↓
（5）5.6L标准状况下的X的简单氢化物在足量的Z单质中完全燃烧生成液态水时，放出的热量为356.8kJ．该反应的热化学方程式为2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-2854.4kJ/mol
（6）在碱性条件下，Q的单质可与YZ₂^-反应制备一种可用于净水的盐YZ₄^2-，该反应的离子方程式为3Cl₂+2FeO₂^-+8OH^-=2FeO₄^2-+6Cl^-+4H₂O．

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