题目内容

（12分）373K时，某 1L密闭容器中加入1mol NH3发生如下可逆反应： 2NH3（g） N2（g）+ 3 H2（g）。其中物质H2的物质的量变化如下图所示。

（1）前 20 s内NH3（g）的平均反应速率为                  
（2）373K时该反应的平衡常数的值为             
（3）若在此平衡体系中再加入 1mol的NH3，与原平衡比较，新平衡时 NH3的转化率   （填“增大”或“减小”，下同）。NH3的平衡浓度                   。
（4）将原平衡升温至 473K，重新达平衡时（其他条件不变），H2的平衡浓度为NH3的2倍，该反应的正反应为（填“放热反应”或 “吸热反应”）        ，为增大平衡体系中H2的物质的量，下列措施正确的是（其它条件相同）     
a.升高温度     b.扩大容器的体积      c.加入合适的催化剂      d.再充入N2
（1） 0．01mol/L·s （2） 0.12   （3）减小 增大  （4）吸热    ab
略
练习册系列答案
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下列各图像中，不正确的是（   ）
下列反应达到平衡后，降压、升温能使化学平衡向逆反应方向移动的是
A．S（s）+O2(g) SO2(g)（正反应为放热反应）
B．N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)（正反应为放热反应）
C．C（s）+ CO2(g) 2CO(g) (正反应为吸热反应)
D．H2(g)+ I2(g)2HI(g) (正反应为吸热反应)
已知：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H＝－92.4kJ/mol，这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题：
(1)450℃时，往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2， 反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/mol·L—1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
①5 min内，消耗N2的平均反应速率为_______________，此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________；反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，此时该反应的v（N2）正_______________v（N2）逆（填写“>”、“=”或“<”=）。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________（填序号字母）
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2   
B．v（N2）正=3v（H2）逆          C.容器内压强保持不变   
D．混合气体的密度保持不变      E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件，达新平衡时n(H2)="1.60mol" ，下列说法正确的是_____________。
A.平衡一定正向移动            B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度      D.可能是缩小了容器的体积
（2）450℃时，在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应，各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示：
 
N2
H2
NH3
起始浓度（mol/L）
0.2
0.3
0.2
平衡浓度（mol/L）
a
b
c
请回答：
①各物质的平衡浓度可能是_______________．
A．c="0.5mol/L  " B．b="0.5mol/L    " C．c="0.4mol/L  " D．a=0.3mol/L
②a的取值范围是：_______________．
③请用数学表达式表示下列量之间的关系：
(I)a与b的关系：_______________。
(Ⅱ)a、b、c的关系：_______________。
(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水可发生下列反应：2N2（g）＋6H2O(l) 4NH3（g）＋3O2（g），此反应的△S__________0（填“”、 “”或“=”）， △H＝_____________。
（已知：H2的燃烧热为285.8 kJ/mol）
(16分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍关注
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   △H＝－49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
 
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。氢气的转化率为          。
②下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。
A．升高温度                        B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离     D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑵工业上也可以用CO和H2合成甲醇，反应原理为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＝－128.8kJ/mol，在温度不变的情况下，若在增大容器体积的同时不断充入氢气，使H2的浓度保持不变，则平衡        ；
A．向正反应方向移动                       B．向逆反应方向移动
C．不移动                           D．无法判断
作出此判断的理由是                                       。
已知：t℃下的某一气态平衡体系中含有X（g）、Y（g）、Z（g）、W（g）四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：，有关该平衡的说法中正确的是（   ）
A．升高温度，平衡常数K变大
B．增大压强，W（g）物质的量分数变小
C．升温，若混合气体的平均相对分子质量变小，则逆反应放热
D．增大Z浓度，平衡向正反应方向移动
（15分）甲醇是一种非常好的燃料。熔点-97.8°C，沸点64.5°C。一定条件下，CO与H2反应可制得甲醇：CO+2H2CH3OH
图1表示该反应进行过程中的能量变化；
图2表示100°C，在体积为2L的恒容容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况。

（1）已知CO的燃烧热为283kJ/mol，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式                                            。
（2）根据上图2计算：该温度下，反应CO（g）+2H（g）CH3OH（g）的平衡常数为        10min后，容器内的压强变为原来的         倍；改变下列条件，能提高CO转化率的是       。
A．降低温度                                           B．加催化剂
C．充入氩气，使体系压强增大               D．再充入1molCO和2molH2
E．恒温恒容改为恒温恒压
（3）已知：CH3OH可以在一定条件下转化为HCOOH，HCOOH和CH3COOH性质相似。25°C，0.1mol/L的HCOOH溶液的pH>1。室温下，向0.1mol/L的HCOOH中加NaOH。
①当溶液中离子浓度关系满足c（HCOO-）<c（Na+）时，则反应的情况可能为         ；
A．NaOH不足，HCOOH剩余                 B．HCOOH与NaOH恰好完全反应
C．NaOH过量
②若加入过量的NaOH，在加入NaOH的过程中，H2O的电离程度如何变？           。
下列说法正确的是
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
C．可逆反应只是代表少数反应
D．化学反应达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等
对达到平衡状态的可逆反应：X+Y W+Z，在t'时增大压强，则正逆反应速率变化如图所示（V代表速率，t代表时间）下列有关X、Y、Z、W的状态叙述正确的是
A．X、Y、W为气体，Z不是气体
B．X、Y为气体，W、Z中有一种是气体
C．W、Z为气体，X、Y中有一种是气体
D．W、Z中有一种为气体，X、Y都不是气体

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