题目内容

19．已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
有体积均为2L的甲、乙两个相同的密闭容器，一定温度下，向甲容器中加入1mol N2和3mol H2，经过3min达到平衡时放出Q1kJ的热量；向乙容器中加入2molNH3，一段时间到达平衡时吸收Q2kJ的热量；已知Q1=3Q2．
（1）下列情况表明反应已达到平衡状态的是AD
A．气体的平均相对分子质量不再变化       B．平衡常数不再变化
C．氮气的生成速率与氨气的消耗速率相等   D．断裂1molN≡N键的同时断裂6molN-H键
（2）Q2=23.1kJ
（3）甲容器中达平衡时，H2的平均反应速率为0.0375mol/（L•min）；达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，平衡的移动方向为正反应方向（填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”）

分析 （1）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
（2）甲与乙为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，各组分起始物质的量等于化学计量数，故Q2+Q1=92.4，结合平衡时Q1=3Q2计算；
（3）平衡时Q1=3Q2，由于Q2+Q1=92.4kJ，故Q1=69.3kJ，则甲中转化的氮气为$\frac{69.3kJ}{92.4kJ/mol}$=0.75mol，则：
             N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）
起始量（mol）：1       3        0
转化量（mol）：0.75    2.25     1.5
平衡量（mol）：0.25    0.75     1.5
根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（H2）；
达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，等效为在原平衡基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动．

解答 解：（1）A．混合气体总质量不变，随反应进行混合气体物质的量发生变化，平均相对分子质量发生变化，则气体的平均相对分子质量不再变化，说明到达平衡，故A正确；
B．温度不变，平衡常数不变化，故B错误；
C．氮气的生成速率与氨气的消耗速率相等，均表示逆反应速率，反应始终按该比例关系进行，故C错误；
D．断裂1molN≡N键的同时断裂6molN-H键，而断裂1molN≡N键会生成6molN-H键，氨气的生成与消耗速率相等，反应到达平衡，故D正确，
故选：AD；
（2）甲与乙为完全等效平衡，平衡时相同组分的物质的量相等，各组分起始物质的量等于化学计量数，故Q2+Q1=92.4，平衡时Q1=3Q2，联立解得Q2=23.1kJ，
故答案为：23.1；
（3）平衡时Q1=3Q2，由于Q2+Q1=92.4kJ，故Q1=69.3kJ，则甲中转化的氮气为$\frac{69.3kJ}{92.4kJ/mol}$=0.75mol，则：
             N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）
起始量（mol）：1       3        0
转化量（mol）：0.75    2.25     1.5
平衡量（mol）：0.25    0.75     1.5
则v（H2）=$\frac{\frac{2.25mol}{2L}}{3min}$=0.375mol/（L．min），
达平衡后，再向甲容器中加入0.25mol N2、0.75mol H2、1.5mol NH3，等效为在原平衡基础上增大压强，正反应为气体体积减小的反应，平衡正向进行，
故答案为：0.0375；正反应方向．

点评 本题考查化学平衡计算，（2）中注意规律的归纳总结，（3）中注意利用等效思想解答，也可以利用浓度商与平衡常数相对大小进行判断，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
17．下列有关化学知识或说法正确的是（　　）
A．海洋中蕴含的元素有80多种，其中碘的储量可达8×1010t，所以碘被称为海洋元素
B．1774年瑞典科学家舍勒意外地发现一种黄绿色气体，并把它命名为氯气
C．19世纪科学家戴维首次用电解氯化钠溶液的方法制得金属钠
D．钠和钾的合金常温下是液体，可用于快中子反应堆的导热剂
10．汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0，已知该反应在2 404℃时，平衡常数K=64×10-4．
请回答：
（1）某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol，5分钟后O2的物质的量为0.5mol，则用NO表示的反应速率0.1mol/（L．min）．
（2）假设该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志BD．
A．消耗1mol N2同时消耗1mol O2 B．N2的转化率不变
C．混合气体平均相对分子质量不变   D．2v（N2）正=v（NO）逆
（3）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是AC（填字母序号）．

（4）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态．与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数不变．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L，此时反应向正反应方向进行 （填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是浓度商Qc=$\frac{（3×1{0}^{-3}）^{2}}{2.5×1{0}^{-1}×4.0×1{0}^{-2}}$=9×10-4＜K=64×10-4．
7．氮是一种重要的元素，在很多物质中都含有它的身影．
I．在9.3胜利日阅兵活动中，我国展示了多款导弹，向世界展示了我们捍卫和平的决心和能力．偏二甲肼【（CH3）2NNH2】是一种无色易燃的液体，常与N2O4 作为常用火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
（CH3）2NNH2（l ）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）
（1）该反应（Ⅰ）中氧化剂是N2O4．
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4（g）?2NO2（g）
一定温度下，该反应的焓变为△H．现将2mol NO2充入一恒压密闭容器中，如图示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是ABD．

若在相同温度下，将上述反应改在体积为2L的恒容密闭容器中进行，平衡常数不变（填“增大”“不变”或“减小”），反应4min后N2O4的物质的量为0.8mol，则0～4s内的平均反应速率v（NO2）=0.2mol/L•s．
II．硝酸铵（NH4NO3）是一种重要的铵盐，它的主要用途作肥料及工业用和军用炸药．在25℃时，将1mol 硝酸铵溶于水，溶液显酸性，原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+（用离子方程式表示）．向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将逆向（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为0.1mol•L-1．（NH3•H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5 mol•L-1）
14．2mol A与2molB．混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A（g）+3B（g）?2C（g）+zD（g）．若2s后，A的转化率为50%，测得v（D）=0.25mol•L-1•s-1，计算：（写出计算过程）
（1）C 的反应速率 
（ 2）B的转化率   
（3）z的数值   
（4）2s时C的体积分数（保留小数点后一位数字）
4．（1）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量649.5 中kJ，其热化学方程为B2H6（g）+3O2（g）═B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol．
又已知：H2O（l）═H2O（g）；△H=+44.0kJ/mol．则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量为1016.5KJ．恒温、恒压（1.01×105Pa）下，将2.0molSO2与amolO2的混合气体通入一个容积可变的密闭容器中，发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H＜0
（2）T1℃下反应达平衡时，测得容器内n（SO3）=1.3mol，n（O2）=3.0mol，则a=3.65；平衡时SO2的转化率为65%．T2℃下反应达平衡时，混合气体的物质的量共为4.8mol．T1与T2的关系是①（选填序号）．
①T1＞T2 ②T1＜T2    ③T1=T2．
11．下列说法正确的是（　　）
A．澄清石灰水可用来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
B．能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的物质一定是氯气
C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质
D．将SO2通入酸化的Ba（NO3）2溶液中会出现白色沉淀
8．下列能用勒夏特列原理解释的是（　　）
①棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
②实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
③Fe（SCN）3溶液中加入KSCN后颜色变深
④氯水宜保存在低温、避光条件下
⑤在硫酸亚铁溶液中，加入铁粉以防止氧化变质
⑥开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
⑦温度控制在500℃有利于合成氨反应
⑧SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气．
A．①②⑤⑥B．②③④⑦C．①③④⑤⑦⑧D．①②③④⑥⑧
9．下列有关溶液中各类平衡的说法正确的是（　　）
A．加水稀释0.1mol•L-1 CH3COOH溶液时，溶液中所有离子浓度均减小
B．对FeCl3溶液进行稀释时，Fe3+的水解程度增大，故溶液的酸性增强
C．可根据难溶电解质Ksp的数值大小直接比较难溶电解质在水中的溶解度大小
D．25℃时，Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），向AgCl悬浊液中加入KI固体，有黄色沉淀生成

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