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14.一定条件下,向可变容积的密闭容器中通入N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.
达到平衡后,容器的体积为4L,试回答下列问题:
(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$,若降低温度,K值将增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)达到平衡后,若其他条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将向正反应方向(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)移动,平衡常数将不变(填“增大”“减小”或“不变”),理由是温度不变,化学平衡常数不变.
(3)达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通入氦气(He),氮气的转化率将减小(填“增大”、“减小”或“不变”)

分析 (1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;该反应的正反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,但平衡常数只与温度有关;
(2)该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;温度不变,平衡常数不变;
(3)达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通入氦气,参加反应的气体分压减小,平衡向气体体积增大方向移动.

解答 解:(1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,所以该反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$;该反应的正反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,则化学平衡常数增大,
故答案为:$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$;增大;
(2)该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,向正反应方向移动;温度不变,平衡常数不变,所以该反应平衡常数不变,故答案为:向正反应方向;不变;温度不变、化学平衡常数不变;
(3)达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通入氦气,参加反应的气体分压减小,平衡向气体体积增大方向移动,所以逆向移动,氮气的转化率减小,故答案为:减小.

点评 本题考查化学平衡移动影响因素,为高频考点,明确温度、浓度、压强对化学平衡移动影响原理是解本题关键,注意:化学平衡常数只与温度有关,与物质浓度、混合气体压强都无关,题目难度不大.

练习册系列答案
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8.研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义.
(1)硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合,工业合成氨是一个放热反应,因此低温有利于提高原料的转化率,但实际生产中却采用400~500℃的高温,其原因是催化活性最强,增加反应速率,缩短达到平衡的时间;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同(如图3所示):

已知:CO+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2+H2
①甲厂以焦炭和水为原料;
②乙厂以天然气和水为原料;
③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料.
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高.据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?丙.
(3)将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1,可以转化为有应用价值的硫酸钙等.
①写出反应Ⅰ的化学方程式:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵(NH42SO3被氧化.
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡(HCl和BaCl2).
(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图.
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是SO2+OH-=HSO3-(或SO2+2OH-=SO32-+H2O).
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-

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