题目内容

已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.30kJ?mol-1,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 n5
H2 4.50 4.20 3.60 n4 n6
NH3 O O.20 n2 1.OO 1.OO
下列说法正确的是(  )
A、反应3h内,反应速率秒v(N2)为O.17 mol?L-1?h-1
B、此温度下,该反应的平衡常数为O.037
C、反应进行到1小时时放出的热量为9.23 kJ
D、4h时,若再加入1 molN2,达到新的化学平衡时,N2的转化率是原来的两倍
分析:A、根据化学平衡三段式列式计算3h生成氨气1mol,消耗氮气0.5mol,依据化学反应速率概念计算分析判断;
B、图表分析可知3h反应达到平衡,依据三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算;
C、依据反应的焓变结合化学方程式计算放出的热量;
D、加入氮气平衡正向进行,氮气的转化率减小.
解答:解:A、已知合成氨反应,结合平衡三段式列式计算,3h内生成氨气1mol
               N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol)  1.5     4.5         0
变化量(mol) 0.5      1.5         1
平衡量(mol)  1       3           1
反应3h内,反应速率v(N2)=
0.5mol
2L
3h
=0.083mol/L?h,故A错误;
B、此温度下,平衡浓度为c(N2)=0.5mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(NH3)=0.5mol/L,该反应的平衡常数K=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
=
0.52
0.5×1.53
=O.0148,故B错误;
C、N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.30kJ?mol-1,生成2mol氨气放热92.30kJ,反应进行到1小时时,生成氨气0.2mol,放出的热量为9.23 kJ,故C正确;
D、加入氮气平衡正向进行,氮气的转化率减小,故D错误;
故选:C.
点评:本题考查了化学平衡的分析判断,平衡三段式的计算应用,平衡常数,反应热量变化的计算分析,题目难度中等.
练习册系列答案
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化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.
Ⅰ(1)在298K、101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量.则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol

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下图饱和食盐水电解实验(图中所用电极均为惰性电极).分析该装置、回答下列问题:
(2)氢氧燃料电池中,a电极为电池的是
负极
负极
(填“正极”或“负极”),气体M的分子式
H2
H2
,a电极上发生的电极反应式为:
H2+OH--2e-=2H2O
H2+OH--2e-=2H2O

(3)若右上图装置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液,电解一段时间后须加入10.0mol/L盐酸溶液50mL(密度为1.02g/mL)才能使溶液恢复至原来状态.则在此电解过程中导线上转移的电子数为
4.14
4.14
mol.(保留小数点后2位)
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)△H=-92.2kJ?mol-1
(4)下列事实中,不能说明上述可逆反应已经达到平衡的是
③④
③④

①N2、H2、NH3的体积分数不再改变;
②单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
③单位时间内生成3n mol N-H键的同时生成n mol N≡N;
④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;
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.
(5)已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中反应,测得如下数据:
物质的量/(mol)/时间(h) 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 0.00 0.20 n2 1.00 1.00
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.7
27.7
kJ.
②0~1小时内N2的平均反应速率
0.05
0.05
mol?L-1?h-1
③此条件下该反应的化学平衡常数K═
0.15
0.15
(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1mol,化学平衡向
正反应
正反应
方向移动(填“正反应”或“逆反应”或“不移动”.)

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