题目内容
【题目】一定条件下,向容积可变的密闭容器中通入N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0达到平衡后,试回答下列问题:
(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K=______;若降低温度,K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将____(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)移动,平衡常数K将_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通人氦气(He),氮气的转化率将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在三个相同的容器中各充入1molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数ω随时间变化如图所示。下列说法正确的是_______ (填序号)。
a.图I可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是同温同压下催化剂对反应的影响,且催化性能1>2
c.图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
(5)A、B两个容积相同的容器中各充入1molN2和3molH2,A容器保持恒温恒容达到平衡时氢气的物质的量为x,B容器保持恒温恒压达到平衡时氢气的物质的量为y,则x____y(“>”“<”或“=”)。
【答案】 c2(NH3)/c(N2)·c3(H2) 增大 向正反应方向 不变 减小 b >
【解析】(1)反应的平衡常数表达式为,该反应为放热反应,降低温度应该使K值增大。
(2)将容器体积缩小一半,相当于增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动,所以向正反应方向移动。因为温度不变,所以K值不变。
(3)恒压下通入与反应无关的气体,相当于增大体积减小压强,平衡向逆反应方向移动,氮气的转化率减小。
(4)如果图Ⅰ表示压强的影响,根据先拐先平的原则,有P2>P1。从而得到压强越大,氨气的体积分数越小,但是增大压强平衡正向移动,氨气的体积分数应该更大,选项a错误。催化剂只改变速率不影响平衡,所以无论催化剂的性能,达平衡时氨气的体积分数相等,因为图Ⅱ中的曲线1的速率更快,说明1的催化性能更好,选项b正确。如果图Ⅲ代表温度的影响,根据先拐先平的原则,有T1>T2,从而得到温度越高,氨气的体积分数越大,但是正反应放热,升高温度平衡逆向移动,氨气的体积分数应该更小,选项c错误。
(5)刚开始的时候,两个容器是相同的,所以压强相等。A恒容,随着反应的进行压强减小(因为气体的物质的量在减小),B恒压,压强一直不变,所以达平衡时的压强B>A。因为增大压强,平衡向正反应方向移动,所以B中的平衡态更向右,氢气的物质的量更小,答案为:x>y。
【题目】加碘食盐中碘元素以KIO3形式存在,KIO3是一种白色粉末,常温下很稳定,加热至560℃开始分解。在酸性条件下KIO3是一种较强的氧化剂,与HI、H2O2等作用,被还原为碘单质。某化学兴趣小组对加碘食盐中的KIO3含量进行探究。
(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量,步骤如下:
a.称取wg加碘盐,加适量蒸馏水溶解;
b.用稀硫酸酸化,再加入过量KI 溶液;
c.以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为1.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定 (滴定时的反应方程式: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
操作b 涉及的主要反应的离子方程式为_____;滴定时,Na2S2O3溶液应放在_____(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,其终点颜色变化为________;加碘食盐样品中的碘元素含量是________mg/kg (以含w的代数式表示)。
(2) 学生乙对纯净的NaCl (不含KIO3 )进行了下列实验:
顺序 | 步骤 | 实验现象 |
① | 取少量纯净的NaCl,加蒸馏水溶解 | 溶液无变化 |
② | 滴入淀粉-KI溶液,振荡 | 溶液无变化 |
③ | 放置片刻,再滴加稀H2SO4,振荡 | 溶液变蓝色 |
请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因是(用离子方程式表示):________。由学生乙的实验结果推知,学生甲的实验结果将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。