题目内容

在1L密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-Q kJ?mol-1(Q>O),容器内部分物质的物质的量浓度如下表:下列说法错误的是(  )
时间/浓度c(NH3) (mol/L)c(O2 ) (mol/L)c(NO) (mol/L)
起始0.81.60
第2min0.6a0.2
第4min0.30.9750.5
第6min0.30.9750.5
第8min0.71.4750.1
第10min0.71.4750.1
A、反应在第2 min到第4min时,O2 的平均反应速率为0.1875 mol/(L?min)
B、反应在第2 min时改变了某一条件,该条件可能是使用催化剂或升高温度
C、第4 min时、第8 min时分别达到化学平衡,且平衡常数相同
D、在开始反应的前2 min内,该反应的放出0.05Q kJ的热量
考点:化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:A.先根据速率公式求出NO的速率,然后根据速率之比等于化学计量数之比求出O2的速率;
B.第2min反应速率增大,结合外界条件对反应速率的影响判断;
C.根据平衡常数表达式比较;
D.在开始反应的前2min内,氨气的物质的量的变化量为0.2mol/L×1L=0.2mol,根据热化学方程式要知,放出的热量为0.2×
Q
4
kJ=0.05QKJ的热量.
解答: 解:A.反应在第2 min到第4min时,v(NO)=
0.3mol/L
2min
=0.15mol/(L?min),则v(O2)=
5
4
v(NO)=0.15mol/(L?min)×
5
4
=0.1875 mol/(L?min),故A正确;
B.根据表可知第2min时没有达到平衡,反应速率加快,可加入催化剂或升高温度,故B正确;
C.第4 min时,c(NH3)=0.3mol/L,c(O2 )=0.975mol/L,c(NO)=0.5mol/L,c(H2O)=0.75mol/L,k=
0.54×0.756
0.34×0.9755
,第8 min时,c(NH3)=0.7mol/L,c(O2 )=1.475mol/L,c(NO)=0.1mol/L,c(H2O)=0.15mol/L,k=
0.14×0.156
0.74×1.4755
,平衡常数不相同,故C错误;
D.在开始反应的前2min内,氨气的物质的量的变化量为0.2mol/L×1L=0.2mol,根据热化学方程式要知,放出的热量为0.2×
Q
4
kJ=0.05QkJ的热量,故D正确;
故选C.
点评:本题考查较为综合,涉及化学平衡的计算和判断,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,为高考常见题型,难度较大.
练习册系列答案
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二甲醚是一种重要的清洁燃料.合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一.
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3
已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ?mol-1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
则反应2CO2(g)+6H2(g)→CH3OC3(g)+3H2O(g)的△H=
 

(2)已知在一定温度下,以下三个反应的平衡常数为K1、K2、K3
C(s)+CO2(g)?2CO(g)  K1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)   K2
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)     K3
则K1、K2、K3之间的关系是
 

(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率.利用二甲醚酸性介质燃料电池电解100mL 1mo1?L-1的食盐水(惰性电极),电解一段时间后,收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)
①二甲醚燃料电池的负极反应式为
 

②电解后溶液的pH=
 

(4)工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2 (g)?2NH3 (g)△H=-92.4kJmol-1
已知合成氨反应在某温度下2L的密闭绝热容器中进行,测得数据如下表:
不同时间各物质的物质的量/mol
0min1min2min3min4min
N21.50n11.20n31.00
H24.504.203.60n43.00
NH30.000.20n21.001.00
根据表中数据计算:
①0min~1min内N2的平均反应速率为
 

②该条件下反应的平衡常数K=
 
(保留两位小数)
③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol,
化学平衡向
 
(填“正向”、“逆向”或“不移动”),该反应的平衡常数K
 
(填“变大”“减小”或“不变”)
(5)常温下,将0.2mol?L-1HCOOH和0.1mol?L-1NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HCOOH的电离程度
 
HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”).该溶液中[HCOOH]-[OH-]+[H+]=
 
mol?L-1

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