题目内容

大气固氮和合成氮是周氮的重要形式。下表是大气固氮和合成氨的部分K值：

 
N2+O22NO
N2+3H22NH3
温度
25℃
2000℃
25℃
400℃
平衡常数K
3.84×10-31
0.1
5×108
200
 
（1）大气固氮是_______(“吸热”、“放热”)反应；人工固氮对农业意义十分重大，根据表中数据，可推知合成氨最重要的研究方向是______________________________________。
（2）工业合成氨原料气的制备主要方法如下：
①以空气为原料制备N2，其方法是______________________________________。
②以焦炭和水为原料制备H2，反应原理为____________________、__________________。
H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收，以防止合成氨时催化剂中毒：
CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)
要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨，可________(“升”“降”)温、____(“增”“降”)压。
（3）液氨和水类似，也能自离解(电离)：NH3+NH3NH4++NH2-。
①液氨的离子积可以表示为________________。
②25℃时，液氨的离子积K=1.0×10-30。若将NaNH2固体加入液氨中，则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变)_________ (选填编号)
a．c(Na+)=c(NH2-)    b．c(NH4+)·c(NH2-)=1.0×10-30     c．c(NH2-)> c(NH4+)
（4）若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离，则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时，反应的离子方程式为_______________________。

（1）吸热（1分）；寻找常温下能发生反应的催化剂（1分）。
（2）①将空气加压使其液化，然后蒸发（蒸馏），分离出氮气和氧气。（或将碳在空气中燃烧，除去CO2）（1分）。
②C(s)+ H2O (g)CO+ H2(1铃)；CO+ H2O (g)CO2+ H2O(1分)；升、降（2分）。
（3）① K= c(NH4+)?c(NH2-)(1分)  ②a(2分)
（4）NH4++ NH2-→2NH3(2分)

解析试题分析：（1）根据表中数据，温度升高，平衡常数增加，说明大气固氮是吸热反应；人工固氮对农业意义十分重大，根据表中数据，可推知合成氨最重要的研究方向是寻找常温下能发生反应的催化剂。
（2）①以空气为原料制备N2，其方法是将空气加压使其液化，然后蒸发（蒸馏），分离出氮气和氧气。（或将碳在空气中燃烧，除去CO2）。②以焦炭和水为原料制备H2，反应原理为C(s)+ H2O (g)=CO+ H2(1铃)；CO+ H2O (g)=CO2+ H2O。CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)正反应是放热反应， 要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨，可升温降压，可使平衡左移即可。
（3）NH3+NH3NH4++NH2-。①液氨的离子积可以表示为K= c(NH4+)?c(NH2-)。②由于液氨能电离出NH2-，当加入NaNH2时电离出NH2-的量和钠离子的量肯定相等，但加上原NH2-时，就有c(Na+)<(NH2-) ,a错误；
（4）若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离，则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时，反应的离子方程式为NH4++ NH2-→2NH3。
考点：本题考查化学平衡常数的运用，平衡移动和电离平衡对离子的分析。

练习册系列答案
相关题目

在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A（g），在一定温度进行如下反应：A（g） B（g）＋C（g）　ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1
反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：

时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30

4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
 
回答下列问题：
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。
（2）由总压强p和起始压强P0计算反应物A的转化率a（A）的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。
（3）①由总压强p和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n（总）和反应物A的物质的量n（A），n（总）＝________mol，n（A）＝________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝________。
反应时间t/h
0
4
8
16
c（A）/（mol·L－1）
0.10
a
0.026
0.0065
 
分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（t）的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c（A）为________mol·L－1。

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________________。

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　　　　。 

氮是大气中含量最多的气体，研究氮及其化合物对人类有重要的意义。
（1）合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) △H=" -" 92.4kJ/mol
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，平衡时测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为      。
此温度下该反应的平衡常数K＝          。
②欲提高H2的转化率，下列措施可行的是           。
a．向容器中按原比例再充入原料气
b．向容器中再充入惰性气体
c．改变反应的催化剂
d．液化生成物分离出氨
（2）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)△H＜0体系中，各成分浓度随时间的变化如图：

①用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝___________。
②能说明该反应已经达到平衡状态的是 _________。
a．v(NO2)=2v(O2)   
b．容器内压强保持不变     
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内的密度保持不变
③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NO2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
（3）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJ·mol－1
对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是______(填代号)。

工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
  
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)＝                  ； H2的平衡转化率为_________________________。
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出反应的热化学方程式                        。
（3）该温度下，反应平衡常数K＝______________（填数值），温度升高，平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
（4）恒容条件下，下列措施中能使反应体系中增大的措施有               。
a．升高温度         b．充入He气        c．再充入2 molH2      d．使用催化剂

如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)2C(g)；△H=" -a" kJ/mol（a ＞0），已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K，向A， B容器中分别充入2mol A2和1mol B2两容器分别在500℃时达平衡，A中C的浓度为w1 mol/L，放出热量 b kJ，B中C的浓度为w2 mol/L，放出热量 c kJ。请回答下列问题：
（1）此反应的平衡常数表达式为______________________；若将温度升高到700℃，反应的平衡常数将_____________（增大、减小或不变）。
（2）比较大小：w1_____ w2（填＞、＝、＜），a、b、c由大到小的关系 ______________________。
（3）若打开K，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将______________________（填增大，减小或不变）。
（4）若让A，B体积相等且固定P，在B中改充入4mol A2和2mol B2，在500℃时达平衡后C 的浓度为w3 mol/L，则 w1，w3的关系______________________。
（5）能说明A中已达到平衡状态的是            （填序号，有一个或多个选项符合题意）。
a、v(C)=2v(B2)                  
b、容器内气体压强保持不变
c、容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化             
d、容器内的气体密度保持不变
（6）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C气体             b、适当升高温度
c、增大B2的浓度                  d、选择高效的催化剂

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_____。

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       。

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