题目内容
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在下图中两个相同的容器中分别充入N2(甲容器中)和NO2(乙容器中)，在常温常压下，甲、乙两容器的活塞均停在Ⅰ处(图中虚线部分)，当用外力缓慢推活塞到Ⅱ处时，外力对容器所做的功的关系是
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| [ ] | |
A． |
W |
B． |
W |
C． |
W |
D． |
无法比较 |
＞W
解析：
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乙中存在平衡2NO2 |
N2O4，外力推动活塞时，平衡向右移动可减弱外来影响，即可用相对小的外力就能使活塞到Ⅱ处，用力小则做功少，故选A．
津桥教育计算小状元系列答案（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)
2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，则写出△H= ；若不能，说明理由：
。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：
| 容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 平衡时反应 | ||
| N2 | H2 | NH3 | ||
| a | 1 | 3 | 0 | 23.1 |
| b | 2 | 6 | 0 | 未知（用E表示） |
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H＜0 。氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图：
正反应速率最大的点是 （选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 （选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH3OCH3），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H＜0两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：
| 容器 | c(CO2) /mol·L－1 | c(H2) /mol·L－1 | c(CH3OCH3) /mol·L－1 | c(H2O) /mol·L－1 | v (正)和v (逆)比较 |
| 容器I | 1.0×10－2 | 1.0×10－2 | 1.0×10－4 | 1.0×10－4 | v (正)＝v (逆) |
| 容器II | 2.0×10－2 | 1.0×10－2 | 1.0×10－4 | 2.0×10－4 | |
短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
（2）已知：①E－E→2E·；△H＝＋a kJ·mol-1
② 2A·→A－A；△H=－b kJ·mol-1
③E·＋A·→A－E；△H=－c kJ·mol-1（“·”表示形成共价键所提供的电子）
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式 。
（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）
X（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
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实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
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初始投料 |
2 molA2、1 molBC |
1 molX |
4 molA2、2 molBC |
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平衡时n（X） |
0.5mol |
n2 |
n3 |
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反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
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体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
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反应物的转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则该时间段内A2的平均反应速率v(A2) 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 （填序号）。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝d C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0mol F．Q3＝2Q1
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N2 (g)+ 3H2
(g) 
2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，则写出△H= ；若不能，说明理由：
。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N2(g)
＋ 3H2(g)
2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：
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容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
平衡时反应 |
||
|
N2 |
H2 |
NH3 |
||
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a |
1 |
3 |
0 |
23.1 |
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b |
2 |
6 |
0 |
未知（用E表示） |
下列说法正确的是 （填序号）
① 反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
△H＜0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图：
正反应速率最大的点是 （选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 （选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH3OCH3），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H＜0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：
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容器 |
c(CO2) /mol·L－1 |
c(H2) /mol·L－1 |
c(CH3OCH3) /mol·L－1 |
c(H2O) /mol·L－1 |
v (正)和v (逆)比较 |
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容器I |
1.0×10－2 |
1.0×10－2 |
1.0×10－4 |
1.0×10－4 |
v (正)＝v (逆) |
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容器II |
2.0×10－2 |
1.0×10－2 |
1.0×10－4 |
2.0×10－4 |
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容器I中的反应 (选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K= 。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是 。
，写出以N2(g)和H2(g)为原料合成NH3(g)的热化学方程式_______________
，则 
______1(填“ >”、“<”或“=”）。
，则平衡时容器C中H2的体积分数为_______