合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.其原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝-92.4 kJ/mol.据此回答以下问题:(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K＝ .②根据温度对化学平衡的影响规律可知.对于该反应.温度越高.其平衡常数的值越 .(2)某温度下.若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内.反应题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：
N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，据此回答以下问题：
(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K＝       。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越       。
(2)某温度下，若把10 mol N₂与30 mol H₂置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝       (可用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是       (填字母)。
a．容器内的密度保持不变
b．容器内压强保持不变
c．v_正(N₂)＝2v_逆(NH₃)
d．混合气体中c(NH₃)不变
(3)对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号)       。

(1)① ②小
(2) b、d
(3)a、c

解析

练习册系列答案

相关题目

（14分）
已知CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

\|温度/ ℃	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列问题：
（1）该反应的△H          0（填“<”“ >”“ =”)；
（2）830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的CO和0.80mol的H₂O，反应初始6s内CO的平均反应速率v(CO)="0.003" mol·L^-1·s^-1，则6S末CO₂的物质的量浓度为               ；反应经一段时间后，达到平衡后CO的转化率为              ；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为                (填正确选项前的字母)；
a．压强不随时间改变           b.气体的密度不随时间改变
c.c(CO)不随时间改变           d.单位时间里生成CO和H₂的物质的量相等
（4）已知1000℃时，要使CO的转化率超过90%，则起始物c(H₂O): c(CO)应不低于       ；
（5）某燃料电池以CO为燃料，以空气为氧化剂，以熔融态的K₂CO₃为电解质，请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             ；
（6）已知CO可用于制备很多物质：

ΔH＝+8.0kJ·mol^－1

ΔH＝+90.4kJ·mol^－1

ΔH＝-556.0kJ·mol^－1

ΔH＝-483.6kJ·mol^－1
请写出

与

反应生成

热化学方程式。

（14分）已知CO₂、SO₂、NO_x是对环境影响较大的气体，请你运用所学知识参与环境治理，使我们周围的空气更好。
（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃，反应混合体系
中SO₃的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上
点均为平衡状态）。由图可知：

①2SO₂(g) + O₂(g)2SO₃(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡             移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）；
②若温度为T₁时，反应进行到状态D时，v_(正)_______v_(逆)（填“>”、“<”或“=”）；
③硫酸厂的SO₂尾气用过量的氨水吸收，对SO₂可进行回收及重新利用，反应的化学方程式为                               、                                   ；
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为：________(只要求写一种)；
（2）汽车尾气(含有烃类、CO、NO_x等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为：
2CO＋2NO 2CO₂＋N₂。它的优点是                                   ；
（3）有人设想用图所示装置，运用电化学原理将CO₂、SO₂转
化为重要化工原料。

①若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则正极电极反应式为
                               ；
②若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H₂SO₄，则A处通入烟气(SO₂
的体积分数为1%)的速率为                     L/min(标准状况)。

溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等，回答下列问题：
（1）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入          ，将其中的Br ^-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^-和BrO₃^-，其离子方程式为                     。
（2）溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中，          显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为                     。
（3）CuBr₂分解的热化学方程式为：
2CuBr₂(s)="2CuBr(s)+" Br₂(g)      △H=+105.4kJ/mol^-1
在密闭容器中将过量CuBr₂于487K下加热分解，平衡时p(Br₂)为4.66×10³Pa。
①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p(Br₂)将会      （填“增大”、“不变”或“减小”）。
②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br₂）的变化范围为  。

一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃：N₂＋3H₂O2NH₃＋O₂
进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：

T/℃	30	40	50
生成NH₃量/(10^－6 mol)	4.8	5.9	6.0

请回答下列问题：
(1)50℃时从开始到3 h内以O₂物质的量变化表示的平均反应速率为 mol·h^－1。
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是。

(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议：。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N₂(g)＋3H₂(g)

2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N₂和4 mol H₂，达到平衡时，N₂的转化率为50%，体积变为10 L。求：
①该条件下的平衡常数为；
②若向该容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量 (填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______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              。
（3）制备TiO₂的方法之一是利用TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：               。
（4）由TiCl₄→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于          ℃即可。

	TiCl₄	Mg	MgCl₂	Ti
熔点/℃	－25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

（5）由CO和H₂合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H₂(g)    CH₃OH(g)。
①已知该反应在300^oC时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此反应将             （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6 mol甲醇，至少需额外补充H₂     mol。

已知CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(l)＋H₂O(l)　ΔH＝－130.9 kJ·mol^－¹
(1)现将0.8 mol CO₂和2.4 mol H₂充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是__________(填字母序号)。

A．该反应在低温下能自发进行

B．当容器内CO₂气体体积分数恒定时，该反应已达平衡状态

C．若其他条件不变，实验测得平衡常数：K(T₁)＞K(T₂)，则T₁＜T₂

D．现有该反应的X、Y两种催化剂，X能使正反应速率加快约5×10⁵倍、Y能使逆反应速率加快约8×10⁶倍(其他条件相同)，故在生产中应该选择X为催化剂更合适

(2)该反应进行到45 s时达到平衡，此时CO₂的转化率为68.75%。下图1中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中CO₂浓度变化。

①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响，每次只改变一个条件，并采集反应进程中CO₂的浓度变化，在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表：

实验编号	CO₂起始浓度/mol·L^－¹	反应温度/℃	反应压强/kPa	是否加入催化剂
A	0.030	150	101	否
B	0.040	150	101	否
C	0.040	250	101	是

但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2)，也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件，请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号　　　　　　图2中字母
A　　　　　　　　　　a
B　　　　　　　　　　b
C　　　　　　　　　　c

镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：
反应Ⅰ Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)₄(g)△H₁＜0
反应Ⅱ Ni(CO)₄(g) Ni(S)+4CO(g) △H₂
（1）在温度不变的情况下，要提高反应Ⅰ中Ni(CO)₄的产率，可采取的措施有        、        。
（2）已知350K下的2L密闭容器中装有100g粗镍（纯度98．5%,所含杂质不与CO反应），通入6 molCO气体发生反应Ⅰ制备Ni(CO)₄，容器内剩余固体质量和反应时间的关系如图所示，10min后剩余固体质量不再变化。

①反应Ⅰ在0～10min的平均反应速率v（Ni(CO)₄）=                 。
②若10min达到平衡时在右端得到29．5g纯镍，则反应Ⅰ的平衡常数K₁为多少？（写出计算过程）
（3）反应Ⅱ中 △H₂   0（填“＞”、“＜”、“＝”）；若反应Ⅱ达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时        。（双选）
a．平衡常数K增大   b．CO的浓度减小    c．Ni的质量减小    d．v_逆[Ni(CO)₄]增大
（4）用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
NiO(OH)+MHNi(OH)₂+M 电池充电时，阳极的电极反应式为                                 。电池充电时阴极上发生      （填“氧化”或“还原”）反应

300°C时，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH＝Q,2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。
(1)300°C时，该反应的平衡常数表达式为K＝________。已知K_300°C<K_350°C，则ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 min末时，B的平衡浓度为_______，D的平均反应速率为_______。
(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是__________________________________________。
(4)如果在相同的条件下，上述反应从逆反应方向进行，开始时若加入C、D各mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同，则还应该加入B________mol。

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