题目内容

17．在一定条件下，将1.00molN2（g）与3.00molH2（g）混合于一个10.0L密闭容器中，在不同温度下达到平衡时NH3（g）的平衡浓度如图所示．其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%．
①当温度由T1变化到T2时，平衡常数关系K1＞K2（填“＞”，“＜”或“=”），焓变△H＜0．（填“＞”或“＜”）
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡，这段时间内N2的化学反应速率为8.00×10-3mol/（L•min）
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1=18.3L2/mol2．

分析 ①由图1可知，温度越高，平衡时NH3的浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数减小；
②令参加反应的氮气的物质的量为nmol，利用三段式用n表示处于平衡时各组分的物质的量，根据氨气的体积分数列方程计算n的值，再N2的化学反应速率；
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1；

解答 解：①由图可知，温度越高，平衡时NH3的浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数减小，故平衡常数KA＞KB，温度越高，K值越小，所以正反应是放热反应，
故答案为：＞；＜；
②令参加反应的氮气的物质的量为nmol，则：
            N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
开始（mol）：1        3             0
变化（mol）：n        3n            2n
平衡（mol）：1-n      3-3n          2n
所以所以$\frac{2n}{（1-n）mol+（3-3n）mol+2nmol}$×100%=25%，解得n=0.4，这段时间内N2的化学反应速率为$\frac{\frac{0.4mol}{10L}}{5.00min}$=8.00×10-3mol/（L•min），
故答案为：8.00×10-3mol/（L•min）；
③K1=$\frac{（\frac{2×0.4mol}{10L}）^{2}}{\frac{（1-0.4）mol}{10L}×（\frac{3mol-3×0.4mol}{10L}）^{3}}$=18.3L2/mol2
故答案为：18.3L2/mol2；

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算、平衡常数计算及应用，难度中等，注意理解掌握平衡常数的应用．

练习册系列答案
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14．在反应KMnO4+HCl（浓）→MnCl2+KCl+Cl2↑+H2O中，
（1）配平上述化学方程式2KMnO4+16HCl═2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O．
（2）若生成35.5g Cl2，则被氧化的HCl是1mol，转移的电子的物质的量是1mol．
15．下列各项中括号里的物质是除去杂质所用的药品，其中错误的是（　　）
A．SO2中有少量HCl气体（氢氧化钠溶液）B．CO中混有CO2（石灰水、浓硫酸）
C．CO2中有少量CO（灼热氧化铜）D．Cl2中混有HCl（饱和食盐水、浓硫酸）
5．一定量的CO2与足量的C在恒容密闭容器中发生反应：C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H．
回答下列问题：
（1）已知C和CO的燃烧热分别为393KJ•mol-1、283KJ•mol-1，则上述反应的△H=+173KJ/mol．
（2）若反应进行到10s时，测得容器内的密度增大了2.4g•L-1，则10s内用CO表示的平均反应速率为0.04mol/（L•s）．
（3）若将反应容器改为容积可变的恒压密闭容器，压强为ρkPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示．
①650℃时CO2的平衡转化率为25%．
②T1℃的平衡常数Kp=0.5pka（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡不（填“正向”、“逆向”或“不”）移动，原因是Qp=Kp．
③已知：Kp=Kc（RT）△v，其中R=8.314L•kPa•mol-1•K-1，△v=气态产物的化学计量数之和-气态反应物的化学计量数之和．若该反应的$\frac{{K}_{p}}{{K}_{c}}$的值为9976.8，则此时的热力学温度为1200K．
12．下列化学用语的相关表述正确的是（　　）
A．H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-a kJ/mol，故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应，放出热量为a kJ
B．因CuSO4•5H2O（s）=CuSO4（s）+5H2O（1）△H=+b kJ/mol，故1 mol CuSO4（ s）溶于足量水时，放出热量为b kJ
C．因氢气的燃烧热为c kJ/mol，故电解水的热化学方程式为：2H2O（1）=2H2（ g）+O2（ g）△H=+c kJ/mol
D．因N2（ g）+3H2（ g）?2NH3（ g）△H=-d kJ/mol，故在某容器中投入1 mol N2与3 mol H2 充分反应后，放出热量小于d kJ
2．甲醇和CO2可直接合成DMC：2CH3OH（g）+CO2 （g）?CH3OCOOCH3 （g）+H2O（g），但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产．
（1）在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到平衡状态的是D（双选）．
A．2v正（CH3OH）=v逆（CO2）           
B．CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变
C．容器内气体的密度不变         
D．容器内压强不变
（2）某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH（g）、适量CO2和6×10-5 mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如图所示．
计算公式为：TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量．在该温度下，最佳反应时间是10h；4～7h内碳酸二甲酯的平均反应速率是1×10-3mol/L•h．
9．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得了1918年的诺贝尔化学奖．现向一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，在一定条件下使该反应发生N2+3H2?2NH3，下列有关说法正确的是（　　）
A．达到化学平衡时，将完全转化为NH3
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D．达到化学平衡时，正反应速率和逆反应速率都为零
6．在一个2L的密闭容器中投入反应物，发生反应2SO3（g）?2SO2（g）+O2（g）△H＞0，其中SO3的变化如图所示：
（1）根据8min时到达平衡，算出该反应的平衡常数值为0.4．
（2）用O2表示0到8min内该反应的平均速率v=0.0125mol/（L•min）．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是B、C．
A、v（SO3）=2v（O2） B、容器内压强保持不变
C、v（SO2）逆=2v（O2）正D、容器内密度保持不变
（4）在第12min时，容器压缩到1L，则SO3的变化曲线为C．
A、a B、b C、c D、d
（5）若保持容积不变在第12min时，加入SO3（g），则平衡向正反应方向移动（填“正”或“逆”）．SO3的体积分数增大（填“增大”或“减小”）．
7．在下列各反应中，盐酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（　　）
A．HCI+NaOH═NaCl+H2O
B．Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
C．HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3
D．MnO2+4HCI （浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+C12↑+2H2O

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