题目内容

(1)在其他条件不变的情况下,研究改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响,实验结果可表示成如图所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________。
②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时N2、H2的转化率均为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为__________mol,此条件下(T2),反应的平衡常数K=_________,当温度升高时该平衡常数将__________。
③图像中T2和T1的关系是__________。(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”)。[ .Com]
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O24NO+6H2O ,4NH3+3O22N2+6H2O
温度较低时以生成__________为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因是___________________

(14分)(1)①c  ②1;K=25/12或2.08,减小③低于 (各2分)
(2)N2,氨气氧化生成NO的反应是放热反应,升高温度转化率下降 (各2分)

解析试题分析:(1)①三点时温度相同,氢气量越大,氮气的转化率越大,则c点的转化率最高,故答案为:c;
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始 x       3         0
转化0.6      1.8        1.2
平衡x-0.6     1.2        1.2
N2的转化率为60%,则
0.6mol/x×100%=60%,解得x=1mol,
反应的平衡常数K=(1.2mol·L-1)2/0.4mol·L-1×(1.2mol·L-1)3=2.08(mol·L-1―2
由图可知,温度低氨气的含量大,则正反应为放热反应,则升高温度其平衡常数减小,
故答案为:1;2.08(mol·L-1―2;减小;
③由图可知,其它条件相同时,T1先达到平衡且平衡时氨气的浓度小,则T2低于T1,故答案为:低于;
(2)根据图象可知温度低时生成氮气,温度高时生成NO,但该反应为放热反应,则温度高于900℃时,NO产率下降,故答案为:N2;氨气氧化生成NO的反应是放热反应,升高温度转化率下降.
考点:化学平衡的计算

练习册系列答案
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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):

(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是________

A.a电极是负极,OH移向正极
B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e=4OH
C.电池总反应式为:2H2+O22H2O
D.电解质溶液的pH保持不变
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=________(溶液体积变化忽略不计)
II.氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH=-92.20 kJ·mol-1
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h)
物质的量(mol)
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
n2
1.00
1.00
 
根据表中数据计算:
反应进行到2小时时放出的热量为________
0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L-1·h-1
③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。

(18分)碱金属元素的单质及其化合物被广泛应用于生产、生活中。

②一定量的Na在足量O2中充分燃烧,参加反应的O2体积为5.6 L(标准状况),则该反应过程中转移电子的数目为_________。
(2)金属锂广泛应用于化学电源制造,锂水电池就是其中的一种产品。该电池以金属锂和 钢板为电极材料,以LiOH为电解质,加入水即可放电。
总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2
①锂水电池放电时,向_________极移动。
②写出该电池放电时正极的电极反应式:_________________。
③电解熔融LiCl可以制备金属Li。但LiC1熔点在873 K以上,高温下电解,金属Li产量极低。经过科学家不断研究,发现电解LiCl—KCl的熔盐混合物可以在较低温度下生成金属Li。
你认为,熔盐混合物中KCl的作用是_________________________________________。
写出电解该熔盐混合物过程中阳极的电极反应式:______________________________。
(3)最新研究表明,金属钾可作工业上天然气高温重整的催化剂,有关反应为:
。一定温度下,向2 L容积不变的密闭容器中充入4 mol 和6 mo1 H2O(g)发生反应,10 min时,反应达到平衡状态,测得CH4(g)和H2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

①0~10 min内用(CO)表示的化学反应速率为_________。
②下列叙述中,能够证明该反应已达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.生成3 molH-H键的同时有4 molC-H键断裂
b.其他条件不变时,反应体系的压强保持不变
c.反应混合气体的质量保持不变
d.
③此温度下,该反应的化学平衡常数K=_________mo12·L-2

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