题目内容

【题目】(一)已知2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H =-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500 ℃时充分反应达平衡时放出热量b kJ。

(1)比较a___b(填“>、=、<”)

(2)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。

A.及时分离出C3气体 B.适当升高温度

C.增大B2的浓度 D.选择高效的催化剂

(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图。根据下图判断,在t1和t4时刻改变的外界条件分别是_______________和 _____________ 。

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

(1)根据上图,该反应达到平衡时H2的转化率等于__________。

(2)第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,达新平衡后NH3的物质的量浓度不可能为_________。(填序号)。

a 0.20mol·L-1 b 0.12 mol·L-1 c 0.10 mol·L-1 d 0.08 mol·L-1

(3)若在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1 ),请在上图中画出第5分钟到9分钟NH3浓度的变化曲线。____________

【答案】>C升高温度降低压强50%a、c

【解析】

(一)(1)热化学方程式表达的意义为:当2mol A2和1mol B2完全反应时,放出热量为akJ,而加入2mol A2和1mol B2达到平衡时,没有完全反应,即释放的热量小于完全反应释放的热量,即a>b,故答案为:>;

(2)A、及时分离出C3气体,平衡正向移动,但反应速率减小,故错误;B、适当升高温度反应速率增大但平衡逆向移动,故错误;C、增大B2的浓度,平衡正向移动且反应速率增大,故正确;D、选择高效的催化剂,反应速率增大但平衡不移动,故错误;故选C;

(3)由2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H =-a kJ/mol(a>0),可知,该反应为放热反应,且为气体体积减小的反应,则由图可知,t1正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为升高温度;t4时正逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为降低压强,故答案为:升高温度;降低压强;

(二)(1)△c(NH3)=0.1mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以△c(H2)=△c(NH3)=×0.1mol/L=0.15mol/L,故参加反应的氢气的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol,所以氢气的转化率为×100%=50%,故答案为:50%;

(2)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L,温度改变平衡一定发生移动,则NH3的物质的量浓度不可能为0.1mol/L,故答案为:a、c;

(3)第5分钟末将容器的体积缩小一半后,瞬间氨气浓度为0.20mol/L,压强增大,平衡正向移动,氨气的浓度增大,在第8分钟末达到新的平衡时NH3的浓度约为0.25molL-1,第5分钟末到平衡时NH3浓度的变化曲线图像为:,故答案为:。

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