题目内容

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得。
(1)在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体，发生上述反应，在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c(H2)＝9.00 mol·L－1，c(N2)＝3.00 mol·L－1，c(NH3)＝4.00 mol·L－1，此温度下该反应的平衡常数K＝________。
(2)在三个相同容器中各充入1 mol N2和3 mol H2，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是________(填字母)。

A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2>p1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1>p2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1>T2
D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1>2
(3)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，化学方程式为：C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·K－1 ·mol－1
该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。

(1)7.32×10－3　(2)D　(3)不能

解析

练习册系列答案
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环境中常见的重金属污染物有：汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-，常用的方法为还原沉淀法，该法的工艺流程为CrO42-H＋①转化Cr2O72-Fe2＋②还原Cr3＋OH－③沉淀Cr(OH)3↓。
其中第①步存在平衡2CrO42- (黄色)＋2H＋Cr2O72- (橙色)＋H2O。
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式                                        。
(2)关于第①步反应，下列说法正确的是       。
A．通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
(3)第②步中，还原0.1 mol Cr2O72-，需要        mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外，还可能生成的沉淀为       。
(5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝10－32，当c(Cr3＋)降至10－5 mol/L，认为c(Cr3＋)已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr3＋是否沉淀完全(请写出计算过程)：                                                               。

可逆反应A(？)＋aB(g) C(g)＋D(g)，其中a为正整数。反应过程中，当其他条件不
变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。试回答下列问题：

(1)化学方程式中a＝     ，反应物A的状态是    。
(2)该反应的焓变值ΔH       (填“＞”或“＜”)0，在不改变其他条件的情况下增加B的物质的量，平衡       (填“正”或“逆”)向移动，平衡常数K       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

298 K时，某容积固定为1 L的密闭容器中发生如下可逆反应：A(g)2B(g)　ΔH＝-a kJ·mol－1。其中B的物质的量浓度随时间变化如图所示。

试回答下列问题。
（1）已知298 K时60 s达到平衡，比较40～60 s内和60～80s内B的平均反应速率:v(40～60)        v(60～80)(填“﹥”或“﹦”或“﹤”)。
（2）若298 K达到平衡时，B的平衡浓度为A的3倍，共放出热量x kJ，开始加入A的物质的量是       mol。
（3）298k时，该反应的平衡常数为       mol/L。
（4）若反应在298 K进行，在1 L密闭容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，达到平衡时共吸收热量y kJ，此时B的转化率为       (填序号)。
A．等于60%   B．等于40%
C．小于40%   D．介于40%～60%之间
（5）结合（2）、（4）相关数据，写出a、x、y三者的等式关系式：            。
（6）若反应在298K进行，反应起始浓度为c(A)=c(B)=1.0mol/L，则化学平衡将         (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
（7）已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内B的平均反应速率(例如直线EF的斜率表示20 s～60 s内B的平均反应速率)，则曲线上任意一点的切线斜率的意义是                      。

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）（△H＜0）
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=                     
（2）降低温度，该反应K值    ，二氧化硫转化率     ，化学反应速率       （以上均填增大、减小或不变）。
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是                         。

（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是                    （用文字表达）。
（5）10min到15min的曲线变化的原因可能是       （填写编号）。
a．加了催化剂      b．缩小容器体积  
c．降低温度       d．增加SO3的物质的量。
（6）能说明该反应已经达到平衡状态的是（   ）
a． v（SO3）＝2v（O2）        b．容器内压强保持不变
c．v逆（SO2）=2v正（O2）     d．恒容容器内物质的密度保持不变
（7）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（   ）
a．及时分离出SO3气体         b．适当升高温度
c．增大O2的浓度              d．选择高效的催化剂

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。

硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题：
(1)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的ΔH________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”)；
(2)若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1，K2，则K1________K2；若反应进行到状态D时，v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)；

光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
已知COCl2(g) Cl2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJ·mol－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：

(1)化学平衡常数表达式K＝________，计算反应在第8 min时的平衡常数K＝________；
(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“＝”)；
(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)＝________；10～12 min内CO的平均反应速率为v(CO)＝________；
(4)比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13))的大小________________。

反应A＋3B=2C＋2D在四种不同情况下的反应速率可分别为
①v

A．＝0.15 mol/(L·s)　②v B．＝0.6 mol/(L·s)　③v C．＝0.4 mol/(L·s)　④v D．＝0.45 mol/(L·s)
该反应进行的快慢顺序为________。

已知可逆反应:A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)  ΔH＜0。请回答下列问题:
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为:c(A)="1" mol/L，c(B)="2.4" mol/L，达到平衡时，A的转化率为60%，此时B的转化率为         。
(2)若反应温度降低，则B的转化率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(A)="4" mol·L-1，c(B)=" a" mol·L-1，达到平衡后c(C)="2" mol·L-1，则a=         。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="c(B)=b" mol/L，达到平衡后c(D)=       。(保留两位有效数字)

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