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(NO)=2v(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 (NO)=2v(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。

练习册系列答案
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合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。
N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1
(1)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______
a.混合气体的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(2)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:

① 表示N2的浓度变化的曲线是              (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是               
③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K =           (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将___  ____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在第25 min 末,保持其它条件不变,若升高反应温度并设法保持该温度不变,在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L-1,请你在图中画出第25 min ~ 40 min NH3浓度变化曲线。
(4)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时,H2的转化率α1 = ______  ______。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ___  _____mol。

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

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