题目内容
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
已知:>,则该反应是 热反应。
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动是 。
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(1)K= (1分) 放热 (1分)
(2)b (1分) 1.5×10-3mol/(L·s)(2分)
(3)bc (2分) (4)c (1分)
解析试题分析:(1)根据平衡常数的定义可写成平衡常数的表达式;因为>,说明温度升高,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。
(2)由表中数据可求出到平衡时NO的转化浓度为:(0.020mol-0.007mol)÷2L=0.0065mol?L?1,则NO2增加的浓度为0.0065mol?L?1,符合的曲线为b;v(O2)=1/2(0.020mol-0.008mol)÷2L÷2s=1.5×10-3mol/(L·s)。
(3)a、v(NO2)与v(O2)都表示正反应速率,错误;b、反应前后气体的物质的量不同,容器内压强保持不变,说明反应已达到平衡,正确;c、v逆 (NO)=2v正(O2)表示正反应速率等于逆反应速率,正确;d、根据质量守恒定律,气体的质量不变,容器为2L,密度为定值,不能作为平衡的判断依据,错误。
(4)a、及时分离除NO2气体,反应速率减小,不符合题意;b、因为正反应为放热反应,升温平衡向逆反应方向移动,不符合题意;c、增大O2浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,正确;d、高效催化剂同等倍数的增大正、逆反应速率,平衡不移动,不符合题意。
考点:本题考查平衡常数、化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、图像的分析、条件对反应速率和化学平衡的影响。
(1)在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N(g)R(g) + 2L(?),此反应规律符合下图图像。
①T1 T2 ,正反应的△H 0。(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②P1 P2 , L为 。(填“固”或“液”或“气”态)。
(2)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。②若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2,在一定条件下充分反应,放出的热量 92.4kJ.(填“>”、“<”或“=”)。
③将1 mol N2和3 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,此时欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 | B.向容器中再充入一定量H2 |
C.改变反应的催化剂 | D.液化生成物分离出氨 |
合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①写出工业合成氨的化学方程式 。
②由上表数据可知该反应为放热反应,理由是 。
③理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 。(填序号)
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.升高温度 d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应 CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 获取,已知该反应中,当初始混合气
中的 恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2(g) 获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度
为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为 ,该温度下反应的平衡常数K值为 。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说
明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6