题目内容

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:

,据此回答以下问题:

(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K=                              

②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越      

(2)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=          (可用分数表示)。

能说明该反应达到化学平衡状态的是          (填字母)。

a.容器内的密度保持不变          b.容器内压强保持不变

c.v(N2)=2v(NH3)              d.混合气体中c(NH3)不变

(3)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是(选填序号)            

(4)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2kJ。则:a       b(填“>”、“<”或“=”,下同),Q1         Q2,Q1          92.4。

 

【答案】

(1)①      (2分)       ②小(1分)

(2)1/12 (2分)  bd (2分) (3)ac (2分)  (4)< (2分)  <  (2分) <(2分)

【解析】

试题分析:(1)①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)②该反应为热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡常数K减小,温度越高,K越小。

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

开始 1        3        0

转化 x        3x       2x

平衡1-x      3-3x      2x

平衡混合气体中氨的体积分数为20%,2x/(1−x+3−3x+2x)×100%=20% 解得x=1/3,平衡常数K=1/12;    由平衡的特征“等”、“定”可判定平衡,则a.容器的体积、气体的质量始终不变,则容器内的密度保持不变,不能判断平衡,故a错误;b.该反应为反应前后体积不等的反应,则容器内压强保持不变,达到平衡,故b正确;c.υ(N2)=2υ(NH3),正逆反应速率不等,反应没有达到平衡,故c错误;  d.混合气体中 c(NH3)不变,为平衡的特征,达到平衡,故d正确;(3)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动,与图象一致,故a正确;b.平衡时浓度不一定相等,平衡浓度取决起始浓度和转化率,图象表示错误,故b错误;c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响,平衡时物质的浓度不变,与图象一致,故c正确;(4)恒容密闭容器A,反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ,而恒压密闭容器B,均充入1mol N2和3molH2,反应发生后总物质的量减少,由pV=nRT可知,相对于A来说,相当于B加压,则平衡正向移动,氨气的体积分数变大,所以a<b,B中放出的热量对,则Q1<Q2,热化学方程式中反应热为完全反应放出的热量,而A中不能完全转化,放出的热量少,则Q1<92.4。

考点:化学平衡的计算;化学平衡常数的含义;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;体积百分含量随温度、压强变化曲线;转化率随温度、压强的变化曲线。

 

练习册系列答案
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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.其原理为:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)
ad
ad

a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为K=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)

②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越

(3)某温度下,若把10mol N2与30mol H2 置于体积为10L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=
1
12
1
12
(可用分数表示).能说明该反应达到化学平衡状态的是
bd
bd
(填字母).
a.容器内的密度保持不变               b.容器内压强保持不变
c.υ(N2)=2υ(NH3)             d.混合气体中 c(NH3)不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)
ac
ac



(5)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1mol N2和3molH2,此时两容器的体积相等.在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2kJ.则:
a
b(填>、=、<),Q1
 Q2(填>、=、<),Q1
92.4(填>、=、<).

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