题目内容

13.已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.
(1)该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示:
T/K473573673…
K4.4×10-2K1K2…
其中,K1> K2(填“>”、“=”或“<”).
(3)合成氨在农业和国防中有很重要的意义,在实际工业生产中,常采用下列措施,其中可以用勒夏特列原理解释的是BD(填字母).
A.用铁触媒加快化学反应速率       B.采用较高压强(20MPa~50MPa)
C.采用较高温度(400℃~500℃)    D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来.

分析 (1)化学平衡常数=$\frac{生成物平衡浓度系数次方的乘积}{反应物平衡浓度系数次方的乘积}$,根据化学平衡常数表达式的含义来书写;
(2)对于放热反应,温度越高,K越小;
(3)勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用.

解答 解:(1)根据化学平衡常数=$\frac{生成物平衡浓度系数次方的乘积}{反应物平衡浓度系数次方的乘积}$可知,该反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$,
故答案为:$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$;
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,对于放热反应,温度越高,K越小,所以K1>K2,
故答案为:>;
(3)A、用铁触媒加快化学反应速率,是利用铁触媒做催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,不改变化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,故A不符合;
B、反应是气体体积减小的反应,加压平衡正向进行符合化学平衡移动原理,可以用勒夏特列原理解释,故B符合;
C、合成氨反应为放热反应,升高温度不利用平衡向正方向移动,但升温却可提高反应速率,催化剂活性大,与勒沙特列原理不符,故C不符合;
D、将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,减少生成物浓度,平衡正向进行,可以用勒夏特列原理解释,故D符合;
故选BD.

点评 本题考查学生平衡常数的书写以及温度对平衡常数的影响知识,属于教材知识的考查,难度不大.

练习册系列答案
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1.某化学小组进行了硫代硫酸钠(Na2S2O3)的探究,首先通过查阅资料得到如下信息:a.Na2S2O3、BaS2O3均易溶于水;b.Na2S2O3晶体在空气中易被氧化.然后进行如下实验:
【实验一】硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制取实验室制备装置如图所示(夹持装置已省略):
回答问题:
(1)①装置B中的长颈漏斗的作用是平衡压强.
②B中最好盛装的液体是c.
a.蒸馏水  b.饱和Na2SO3溶液   c.饱和NaHSO3溶液  d.饱和NaHCO3溶液
(2)在装置C中有Na2S2O3生成.
①写出装置C中反应的化学方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
②结束反应后,取C中溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,得到Na2S2O3•5H2O.
(3)装置E中为NaOH溶液.
【实验二】硫代硫酸钠(Na2S2O3)的性质
(4)Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在.请用离子方程式表示该过程:2H++S2O32-=SO2↑+S↓+H2O
(5)如何检验Na2S2O3晶体在空气中已被氧化?少量Na2S2O3晶体于试管中,加适量水溶解,滴加少量的氯化钡溶液,如有白色沉淀生成,说明已被氧化.
【实验三】用Na2S2O3测定废水中的Ba2+
(6)工业上常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+的浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量 K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过KI溶液,充分反应后得混合溶液V mL,将其平均分成4等份,加入淀粉溶液作指示剂,用0.001 00mol•L-1 的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,相关数据记录如表所示:
实验编号1234
消耗Na2S2O3标准
溶液的体积/mL
18.0217.9818.0020.03
部分反应离子方程式为:
Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;
I2+2S2O32-═2I-+S4O64-.
①判断达到滴定终点的现象是滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,
②计算废水中Ba2+的物质的量浓度9.6×10-4mol•L-1.

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