题目内容

在一容积为2 L的密闭容器中，加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)  2NH3(g)  ΔH＜0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：

（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，氢气的平均反应速率v(H2)为______________。
（2）该反应达到平衡时N2的转化率_________________。
（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为____________。(填序号)
a．0.20 mol·L－1 b．0.12 mol·L－1 c．0.10 mol·L－1  d．0.08 mol·L－1
（4）请写出该反应的平衡常数表达式_________，若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1   K2（填“＞”、“="”" 或 “＜” ）。
（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L－1)，请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。

（1）0.0375 mol·L－1·min－1
（2）50%
（3）a、c
（4）    >
（5）

试题分析：（1）v(H2)="3/2" v(NH3)=3/2×0.10mol/L÷4min=0.0375 mol·L－1·min－1。
N2(g)＋3H2(g)  2NH3(g)
初始浓度（mol?L?1）0.1     0.3            0
初始浓度（mol?L?1）0.05      0.15            0.1
初始浓度（mol?L?1）0.05      0.15            0.1
则该反应达到平衡时N2的转化率=0.05mol?L?1÷0.1mol?L?1×100%=50%
（3）根据化学方程式可知NH3的浓度范围0<c(NH3)<0.2mol?L?1，原平衡NH3的浓度为0.10mol?L?1，温度改变，平衡移动会发生移动，新平衡的浓度一定不是0.10mol?L?1，故a、c项不可能。
（4）根据平衡常数的定义可得该反应的平衡常数表达式为：；因为正反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以K1>K2。
（5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，NH3的浓度变为0.20mol?L?1，压强增大，平衡向右移动，NH3的浓度逐渐增加，到8min末为0.25mol?L?1，即可画出曲线。
练习册系列答案
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分解水制氢气的工业制法之一是硫——碘循环，主要涉及下列反应：
I   SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI         
II   2HIH2+I2
III  2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是_________  
a．反应III易在常温下进行        b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O        d．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应II，H2物质的量随时间的变化如图所示。

0—2min内的平均反应速率v(HI)= _________ 。该温度下，反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常数表达式为K=_______________________。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则_________是原来的2倍。
a．平衡常数                    b．HI的平衡浓度 
c．达到平衡的时间             d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可氧化生成SO3，其主反应为：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q，若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是_________ (填序号)
 
实际工业生产使用的条件是：常压、____________________________________选择该条件的原因是__________________。
（4）实际生产用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐，若将其中的SO2全部反应出来，应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积范围为______________。
下图表示2A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH＜0，这个反应的正确图像为（  ）
对于可逆反应2AB3(g)A2(g) +3B2(g)（正反应吸热）下列图像正确的是
在密闭容器中，反应X2（g）＋Y2（g）2XY（g）  ΔH<0，达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是(    )
A．图Ⅰ是增大压强的变化情况
B．图Ⅱ是一定是加入催化剂的变化情况
C．图Ⅲ是增大压强或升高温度的变化情况
D．图Ⅲ一定是升高温度的变化情况
在一固定容积为2L的密闭容器内加入0．2 mol的N2和0．6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋Q（Q＞0）,
（1）该反应所用的催化剂是      （填写名称）
该反应450℃的平衡常数         500℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）。
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是                    
A．3V正（H2）＝2V逆（NH3）B．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
C．容器中气体的密度不随时间而变化D．容器中气体的分子总数不随时间而变化
（3）如上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH3的物质的量为0．2mol计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(N2)为______________mol/(L¯min)。
（4）下列研究目的和示意图相符的是           。
 
A
B
C
D
研究目的
压强对反应的影响（P1>P2）
温度对反应的影响
平衡体系增加N2对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示




 
某密闭容器中发生如下反应 X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＜0。该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系如下图所示，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。则下列说法中错误的是
A．t2时加入了催化剂
B．t3时减小了体系压强
C．t5时升高了体系温度
D．t2、t3、t5变化后反应物转化率均比t1时减小
多晶硅生产工艺流程如下：

（1）粗硅粉碎的目的是     。分离SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法为      。
（2）900℃以上， H2与SiHCl3发生如下反应：SiHCl3 (g)+ H2 (g)Si (s) + 3HCl (g)    ΔH ＞0，其平衡常数表达式为K =      。为提高还原时SiHCl3的转化率，可采取的措施有     。
（3）该流程中可以循环使用的物质是      。
（4）SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应，可以制得SiHCl3，其化学方程式为      。
Ⅰ．800℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温，发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表：
反应时间/min
0
2
4
6
n(CO)/mol
1.20
0.90
 
0.80
n(H2O)/ mol
0.60
 
0.20
 
 
①反应在2 min内的平均速率为v(H2O)＝___________；
②800℃时，化学平衡常数K的值为_______________；
③保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率______（填“增大”或“减小”或“不变”）。
④在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1 mol发生该反应，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，t1时再通入各1 mol的CO和H2O的混合气体，请在右图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。

Ⅱ.实验室中利用复分解反应制取Mg(OH)2。实验数据和现象如下表所示（溶液体积均取用1mL）：
组别
药品1
药品2
实验现象
I
0.01 mol/L NaOH溶液
0.01 mol/L MgCl2溶液
生成白色沉淀
II
0.01 mol/L氨水
0.01 mol/L MgCl2溶液
无现象
III
0.1 mol/L氨水
0.1  mol/L MgCl2溶液
现象III
IV
0.1 mol/L氨水
0.01 mol/L MgCl2溶液
生成白色沉淀
V
0.01 mol/L氨水
0.1 mol/L MgCl2溶液
无现象
 
①现象III是             ；
②如果向0.028 mol/L的MgCl2溶液中加入等体积的NaOH溶液，请计算NaOH溶液的浓度至少达到
         mol/L时，溶液中开始出现白色沉淀（Ksp(Mg(OH)2)= 5.6×10-12）。
③MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化学平衡：Mg2+(aq) + 2NH3·H2O(aq)2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s)该反应化学平衡常数的表达式为K=                     ，列出该反应平衡常数K与Kb(NH3·H2O)、Ksp(Mg(OH)2)的关系式             。

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