题目内容

3．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．对于密闭容器中的反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）（正反应为放热反应），673K、30MPa下n（NH3）和n（H2）随时间变化的关系如图所示．下列叙述正确的是（　　）
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点 c处反应达到平衡
C．点d（t1时刻） 和点e（t2时刻）处n（N2）不一样
D．其他条件不变，573K下反应至t1时刻，n（H2）比图中d点的值大

分析 A．a、b两点向正反应进行，浓度越大反应速率越快；
B．c点后氨气物质的量增大到不变，氢气物质的量减小到不变，则c点反应向正反应进行；
C．d点和e点都处于平衡状态，n（N2）不变；
D．该反应正反应是放热反应，降低平衡正向移动．

解答 解：A．a、b两点向正反应进行，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，则a点的正反应速率比b点大，故A正确；
B．c点后氨气物质的量增大到不变，氢气物质的量减小到不变，c点未到达平衡状态，反应向正反应进行，故B错误；
C．d点和e点都处于平衡状态，n（N2）不变，d点和e点n（N2）相等，故C错误；
D．该反应正反应是放热反应，降低升高平衡正向移动，氢气的物质的量减小，故D错误；
故选：A．

点评 本题考查化学平衡图象、平衡状态建立，难度不大，注意理解化学平衡状态的特征．

练习册系列答案
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9．计算配制100mL1.00mol/L氯化钠溶液所需氯化钠的质量．
14．（1）“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步．火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备．
①用肼（N2H4）为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水．
已知：N2（g）+2O2（g）═N2O4（g）△H=10.7kJ•mol-1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ•mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1096.7kJ/mol．
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮．试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件（或措施）：增大压强、降温．
（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空．如图l所示装置中，以稀土金属材料做惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2-离子（O2+4e-═2O2-）．
①c电极的名称为正极，d电极上的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2↑+2H2O．
②如图2所示电解l00mL0.5mol•L-1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑．若a电极产生56mL（标准状况）气体，则所得溶液的pH=1（不考虑溶液体积变化），若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入ac（填序号）．
a． CuO    b．Cu（OH）2    c．CuCO3  d．Cu2（OH）2CO3．
11．按要求回答下列问题
（1）4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式．2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-134.4kJ•mol一1
（2）已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1．
（3）已知碳的燃烧热△H1=a kJ•mol-1    S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2=b kJ•mol-1
2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3=c kJ•mol-1
则S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）△H=（3a+b-c）kJ•mol-1．
（4）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-437.3kJ•mol一1
          H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-285.8kJ•mol一1
          CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ•mol一1
写出煤气化（碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气）的热化学方程式C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ•mol-1，计算10m3（标况）水煤气完全燃烧放出的热量为126964.7kJ （结果保留到小数点后一位）．
18．已知氢气和氧气反应生成1mol水蒸气时可以放出241.8kJ的热量，1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ．写出表示H2燃烧热的热化学方程式H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol．
8．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得氯化铁溶液，准备采用如图步骤：

（1）请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
③Fe和Cu ④HCl⑤HCl和FeCl2 ⑥Cl2
（2）合并溶液通入⑥的离子反应方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（3）若向②中加入氢氧化钠溶液，其实验现象为先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色．
（4）若向废液中加入任意质量的①物质，下面对充分反应后的溶液分析合理的是D
A．若无固体等剩余，则溶液中一定有Fe3+
B．若有固体存在，则溶液中一定没有Cu2+
C．若溶液中有Cu2+，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe3+，则一定还有Cu2+．
15．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
I：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ•mol-1
II：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-129.0kJ•mol-1
（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH （g）和H2（g）的热化学方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g） H=+77kJ•mol-1．
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系右图．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的反应速率为0.03 mol•L-1•min-1．
②100℃时反应I的平衡常数为2.25×10-2．
（3）若在恒温恒压容器内进行反应II，下列能说明该反应达到平衡状态的有BD（填序号）．
A．有2个H-H键生成的同时有 3个C-H键断裂
B．CO百分含量保持不变
C．容器中混合气体的压强保持不变
D．容器中混合气体的密度保持不变
（4）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是CD（填序号）．
A．c（H2） 减少       B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．n（CH3OH） 增加   D．$\frac{c（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）}$减小    E．平衡常数K增大．
12．已知：①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+49.0kJ/mol；②CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=-192.9kJ/mol．下列说法正确的是（　　）
A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ/mol
B．反应①中的能量变化如图所示：
C．根据②推知反应CH3OH（l）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2（g）的△H＞-192.9kJ/mol
D．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
13．根据图填空：
（1）反应物是A、B；生成物是C．
（2）该反应的化学方程式是3A+2B?3C．

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