题目内容

某温度下，将4mol N2与8mol H2的混合气体通入一个1L的密闭容器中，发生如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），达平衡时NH3的浓度为4mol/L．请回答下列问题：
（1）计算该温度下的平衡常数K；
（2）计算该条件下N2的转化率；
（3）如起始时N2的物质的量为8mol，其它条件不变，则N2的转化率
减小
减小
；H2的转化率
增大
增大
（上述两空选填“增大”、“减小”或“不变”）．
分析：（1）结合方程式N2（g）+3H2（g）═2NH3（g），利用平衡三部曲求出各物质的平衡浓度，根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积进行计算；
（2）结合方程式N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）利用平衡三部曲求出，求出各物质的物质的量，再利用转化率定义计算；
（3）根据增加一种物质的浓度会提高另一种物质的转化率，而本身的转化率却降低；
解答：解：（1）N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）
起始（mol/L）  4       8             0
反应（mol/L）  a       3a            2a
平衡（mol/L）4-a      8-3a            2a
 2a=4，则a=2；
故该温度下的平衡常数K=
C2(NH3)
C(N2)C3(H2)
=
42
2×2 3
=1；
 （2）N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）
起始（mol） 4        8             0
反应（mol） a        3a            2a
平衡（mol） 4-a      8-3a            2a
 2a=4，则a=2；
故该条件下N2的转化率
2
4
×100%=50%；
（3）因增加一种物质的浓度会提高另一种物质的转化率，而本身的转化率却降低，故答案：减小、增大．
点评：考查化学平衡的有关计算，难度不大，注意基础知识的积累掌握．
练习册系列答案
相关题目
（2012?丹东模拟）能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景．因此甲醇被称为21世纪的新型燃料．
（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=_1275.6kJ?mol-1
②H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ．mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：
CH3OH（g）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJ/mol
CH3OH（g）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJ/mol
．
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反应B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH） 与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
BD
BD
．
A．升高温度                              B．增加CO2的量
C．充入He，使体系总压强增大             D．按原比例再充入CO2和H2
③某温度下，将4mol CO和12mol H2，充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol?L-1，则该温度下该反应的平衡常数为
0.33
0.33
．
④．某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液．其工作时负极的电极反应式可表示为
CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2↑
CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2↑

（3）对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1：1，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥，则该反应的化学方程式为
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
．
（4）在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则溶液中c（Na+）+c（H+）
＜
＜
 c（NO3-）+c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”）
甲醇被称为21世纪的新型燃料，甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，
代替日益供应紧张的燃油．
（1）已知：①CH4（g）+H2O （g）=CO （g）+3H2（g）△H1=+206.2kJ?mol-1
②CH4（g）+
12
O2（g）=CO（g）+2H2（g）△H2=-35.4kJ?mol-1
③CH4（g）+2H2O （g）=CO2（g）+4H2（g）△H3=+165.0kJ?mol-1
CH4（g）与CO2（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为
 
．
（2）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu（NH3）2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu（NH3）2Ac+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac?CO△H＜0，Cu（NH3）2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是
 
，该反应的△S
 
0（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反应B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2＜0
①对于反应A，某温度下，将4mol CO2和12mol H2，充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO2）=0.5mol?L-1，则该温度下该反应的平衡常数
 

②对于反应B，若容器容积不变，下列措施可提高CO的转化率是
 

A．降低温度                              B．增加CO的量
C．充入He，使体系总压强增大             D．再充入1mol CO和2mol H2
（4）某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作为电极，氢氧化钾作电解质溶液．其工作时负极的电极反应式可表示为
 

（5）用上述碱性甲醇-空气燃料电池电解硫酸钠溶液（均为铂电极），标准状况下阳极得到VL的气体，计算消耗甲醇的质量为
 
g．

某温度下，将4mol N2与8 mol H2的混合气体通入一个1L的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，达平衡时NH3的浓度为4mol/L。请回答下列问题：

⑴计算该温度下的平衡常数K；

⑵计算该条件下N2的转化率；

⑶如起始时N2的物质的量为8mol，其它条件不变，则N2的转化率__________；H2的转化率__________（上述两空选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（15分）能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。

（1）已知在常温常压下：

     ①2CH3OH(I)十3O2(g)      2CO2(g)+4H2O(g)  △H= _1275.6 kJ·mol—1

      ②H2O(I) === H2O(g)     △H=+ 44.0 kJ.mol-1

    写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                              (2分).

（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应A：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H1

反应B：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）   △H2

取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。（2分）

②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是       （2分）。

A．升高温度                             B．增加CO2的量

C．充入He，使体系总压强增大            D．按原比例再充入CO2和H2      

③某温度下，将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO) =0.5 mol·L—1，，则该温度下该反应的平衡常数为            （2分）。

④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为______________________                     （2分）

（3）对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。，则该反应的化学方程式为________ 。（3分）（4）在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则

溶液中c（Na+）+c（H+）_____ c（NO3-）+c（OH-）（填写“＞”“＝”或“＜”）（2分）

 

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