20.硝酸铵在工农业生产和国防中占有极为重要的位置,下面的流程图是硝酸铵的工业生产工艺过程。
4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0。
该反应的化学平衡常数表达式K=__________,当温度升高时,K值__________(填“增大”“减小”或“无影响”)。
答案:(1)①在1.01×105 kPa和298 K条件下,1 mol氮气和3 mol氢气完全反应生成2 mol氨气,放出92.4 kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,且反应温度为500 ℃,所以放出的热量小于92.4 kJ ②CDE
(2)K= 减小
19.某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了如下图1所示的装置。
(1)检查图1所示装置气密性的方法是____________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间段内产生气体的体积,也可以测量__________________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1-t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________。
答案:(1)用手捂住锥形瓶,观察乙中长导管内液面是否上升 (2)产生相同体积的气体所需时间 (3)反应放热,溶液温度升高
18.(2009·南宁模拟)参照反应Br+H2―→HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.加入催化剂,该化学反应的反应热减少
C.正反应为放热反应
D.加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
解析:由图像知产物能量比反应物高,正反应为吸热反应;催化剂不改变反应热及平衡状态。
答案:A
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
17.在恒温恒压下,将3 mol A和1 mol B放入一密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),达到化学平衡Ⅰ。在同样条件下,3 mol A和2 mol B发生同样的反应,达到化学平衡Ⅱ。现将平衡Ⅱ的混合气体全部压入平衡Ⅰ的容器中,在同样条件下达到化学平衡Ⅲ。下列关于平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的说法错误的是( )
A.平衡Ⅲ中A的转化率等于B的转化率
B.平衡Ⅰ中A的转化率小于B的转化率
C.n(C)/n(A)的值,平衡Ⅲ的比平衡Ⅰ的小
D.n(A)/n(B)的值,平衡Ⅲ的比平衡Ⅱ的大
解析:平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始状态可以认为是:
2A+B2C
Ⅰ 3 1 0
Ⅱ 3 2 0
Ⅲ 6 3 0
在平衡Ⅲ中,n(A)∶n(B)=2∶1,与化学计量数之比相等,所以α(A)=α(B);而平衡Ⅰ中n(A)∶n(B)=3∶1,所以α(A)<α(B);由于保持恒温恒压,Ⅲ相当于在Ⅰ的基础上又单独加入了B,会使n(C)/n(A)变大;Ⅲ也相当于在Ⅱ的基础上,单独减少了B,会使n(A)/n(B)变大。故C项符合题意。
答案:C
16.对于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),反应的化学平衡常数的表达式为( )
A.K=
B.K=
C.K=
D.K=
解析:反应中Fe(s)和Fe3O4(s)的浓度是常数,平衡常数应为生成物的浓度化学计量数次幂与反应物的浓度化学计量数次幂之比,故应选D。
答案:D
15.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市空气主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气循环的无毒气体,其反应原理是:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。下列说法中错误的是( )
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂条件
C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率
D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
解析:此反应是放热反应,所以A正确;常温下,若ΔH-TΔS<0,反应可以自发进行,高温和催化剂只是加快反应速率,所以B不正确,C正确;NO、CO都可和血红蛋白结合而使人中毒,D正确。
答案:B
14.对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是( )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变
④增大B的浓度,v(正)>v(逆)
⑤加入催化剂,B的转化率提高
A.①② B.④
C.③ D.④⑤
解析:A是固体,其量的变化对平衡无影响;而增大B的浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆);升温v(正)、v(逆)均应增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动;压强增大平衡不移动,但v(正)、v(逆)都增大;催化剂不能使化学平衡发生移动,B的转化率不变。
13.图中的曲线是表示其他条件一定时,2NO+O22NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
解析:在曲线上,当温度一定时,NO的转化率也一定,故曲线上任意一点都表示达到平衡状态,而曲线外的任意一点都表示未达平衡状态。在曲线下方的任意一点,如c点,要想达到同温度下的平衡状态,即由c点向上引垂直线到曲线上的一点,这样NO的转化率要增大,平衡向右移动,此时v(正)>v(逆);同理,在曲线上方的任意一点,v(正)<v(逆)。
12.(2009·沈阳模拟)将1 mol X、3 mol Y充入一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g);ΔH<0。当改变某个条件并达到新平衡后,下列叙述正确的是( )
A.升高温度,X的体积分数减小
B.缩小体积,Y的物质的量浓度不变
C.保持容器体积不变,充入一定量的稀有气体,Z的浓度不变
D.保持容器体积不变,充入一定量的Z,X的体积分数增大
解析:A项,升高温度,平衡逆向移动,X的体积分数增大;B项,缩小体积,各物质的物质的量浓度增大,虽压强增大,平衡正向移动,但这只能减弱物质的量浓度的改变;C项,充入稀有气体,未改变容器的体积,Z的物质的量也没有发生变化,则其浓度不变;D项,相当于在相同条件下的另一容器充入一定量Z形成平衡,该平衡与原平衡等效,再将该容器中的平衡气体压入到原容器中,压强增大,平衡正向移动,X的体积分数减小。
11.(2009·南昌模拟)在容积为2 L的密闭容器中,有反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),经过5 min达到平衡,此时各物质的变化为A减少a mol/L,B的平均反应速率v(B)= mol/(L·min),C增加 mol/L,这时若增加系统压强,发现A与C的体积分数不变,则m∶n∶p∶q( )
A.3∶1∶2∶2 B.1∶3∶2∶2
C.1∶3∶2∶1 D.1∶1∶1∶1