题目内容

工业制硝酸的主要反应是：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O (g)  ΔH=" -1025" KJ/mol
（1）一定温度下，现将0.8mol NH3和1.5mol O2充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是       

（2）在容积为1L的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间／浓度
c(NH3)(mol/L)
C(O2)(mol/L)
C(NO)(mol/L)
起始
0.8
1.5
0
第2min
0.7
a
0.1
第4min
0.4
1.0
0.4
第6min
0.4
1.0
0.4
第8min
1.2
2.5
0.4
 
①起始时物料比c (O2) : c (NH3)＞1.25，其原因是                              
②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为             mol·L－1·min－1
③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是        （填字母序号）
a．使用催化剂   b．升高温度   c．增大压强   d．增加O2的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是                    ，再次达到平衡时，NO的体积分数            
          （填“增大”、“减小”或“不变”）

（1）、ad  （2）、①提高NH3转化率 ②0.1875 ③ab ④增加反应物浓度   减少

解析试题分析：（1）恒压条件，质量不变，密度不变，体积也不变，故平衡；转化率不变平衡，选a d
（2）①增大O2的浓度，提高NH3的转化率，③起始浓度没有变化，反应速率加快，故选ab④增加反应物的浓度，该反应特点为气体体积增大的反应，增大浓度相当于加压，故NO体积分数减少。
考点：考查影响化学平衡的因素等相关知识。

练习册系列答案
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工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K=　　　　　　　　　　　　。 
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　　　　(填代号)。 

(2)在3 L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中实验Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而实验Ⅱ、Ⅲ分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图1所示。
                      
图1                                    图2
①实验Ⅰ乙苯在0~50 min时的反应速率为　　　　。 
②实验Ⅱ可能改变的条件是　　　　　　。 
③图2是实验Ⅰ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图2中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(3)若实验Ⅰ中将乙苯的起始浓度改为1.2 mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为　　　　。 

利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。
已知：SO2（g）＋O2（g） SO3（g） △H＝－98 kJ·mol－1。
（1）某温度下该反应的平衡常数K＝，若在此温度下，向100 L的恒容密闭容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，则反应开始时v（正）      v（逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。
（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2，达到平衡后体积变为1.6 L，则SO2的平衡转化率为    。
（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是    （填字母）。

A．保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol O2
B．保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol SO3
C．降低温度
D．移动活塞压缩气体
（4）若以如图所示装置，用电化学原理生产硫酸， 写出通入O2电极的电极反应式为    。

（5）为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为_____。

氮有多种氧化物，其中N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ；⊿H＞0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氩气，则N2O5的转化率将___（填“增大”、“减小”、“不变”）。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：

t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol·L—1
5.00
3.52
2.48
则500s内N2O5的分解速率为______________。
③一定温度下，在2L恒容密闭容器中加入2mol N2O5，达到平衡时，气体的压强为原来的，(不考虑NO2聚合成N2O4)，则N2O5的转化率a1＝     ，该温度下反应的平衡常数K＝_______。
（2）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的__________区生成，其电极反应式为_________________________________。

（3）如图：V(NO):V(O2)＝3:1。当抽去NO和O2之间的隔板后，NO和O2反应后成NO2，部分NO2聚合成N2O4（N2O4此时为气态）。当体系达到平衡后，U形毛细管两端汞面高度差由反应前10cm变为7.1cm。假设温度不变，且隔板及U形毛细管的体积都忽略不计，此时混合气体的平均相对分子质量为__________。

把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。生物固氮和大气固氮（闪电时N2转化为NO）属于自然固氮，这远不能满足人类的需要。工业固氮（合成氨）是目前人工固氮的主要方法。有关大气固氮和工业固氮的平衡常数K值分别如下表一和表二。
表一：N2+ O2   2NO                    

温度
27℃
2000℃
K值
3．84×10－31
0．1
 
表二：N2+ 3H22NH3      
温度
25℃
350℃
400℃
450℃
K值
5×108
1．847
0．507
0．152
（1）根据上表中的数据分析，下列说法正确的是_________。
A、N2+ O2   2NO是吸热反应
B、人类大规模模拟大气固氮是没有意义的
C、在常温下，增加工业固氮的容器的压强，K值会发生改变
D、工业固氮是放热反应
（2）向某密闭容器中加入4 mol NH3、1．2 mol H2和一定量的N2三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知0～t1阶段保持恒温、恒容，且c(N2)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件。

①若t1="15" s，则t0～t1阶段的反应速率为v(H2)=　　　
②N2的起始物质的量为　　　　　
③反应达到平衡状态，下列说法中能表明已达到平衡状态的是           
A、单位时间内生成a molN2，同时生成3a mol H2   B、容器的总压强不再变化
C、混合气体的密度不再变化        D、三个H—H 键断裂的同时有六个H—N键断裂
④t4时刻改变的条件为　　      　　　，t5时刻改变的条件为　　　　     　
⑤已知t0～t1阶段该反应放出或吸收的热量为Q kJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________________________

(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示_____________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________(填“一定增大”、“一定减小”、或“可能增大也可能减小”)。
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g) △H < 0 ；CO和H2O浓度变化如下图，则 0—4min的平均反应速率v(CO)＝______ mol／(L·min)

（3）t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态； C1数值_________0.08 mol／L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________(单选)， 表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是__________(单选)。

A．增加水蒸气B．降低温度
C．使用催化剂D．增加氢气浓度

KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录：

实验编号
①
②
③
④
⑤
温度（℃）
30
40
50
60
70
显色时间（s）
160
80
40
20
10
回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为                                          。
（2）该实验的目的是                                                   。
（3）实验试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外，还需要的试剂是           ，实验现象为                                 。
（4）上述实验操作中除了需要（3）的条件外，还必须控制不变的是     (填字母)。
A．温度     B．试剂的浓度      C．试剂的用量(体积)       D．试剂添加的顺序
（5）由上述实验记录可得出的结论是                                     。
（6）若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验，你会采取的措施是       。

氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。
（1）实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料（单位是mol /L），平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。

 
N2
H2
NH3
甲
1
3
0
乙
0.5
1.5
1
丙
0
0
4
 
①平衡时甲容器中氨气的浓度为           。
②乙容器中开始反应时，v逆    v正(填＜、＞或＝)。
③达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为                          。
（2）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓变ΔH_____0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）＝x，下图是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是          。

③右图中的B点处，NH3的平衡转化率为                    。

(14分)某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况，根据下述数据，完成下列填空：

实验
序号
温度/℃
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c 3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
 
(1)在实验l过程中，10 min～20 min时间内用B表示该反应的平均化学反应速率为        mol/(L·min)。
(2)在实验2过程中，A的初始浓度c2=     mol/L，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是                          。
(3)设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3    v1，且c3       1.0 mol/L (填“＜”、“＞”或“=”)。
(4)比较实验4和实验l，可推测该反应是          反应(填“吸热”或“放热”)。理由是          
                                                   。

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