题目内容

9．一定的条件下，合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线．图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响．

（1）升高温度，该反应的平衡常数减小（填“增大”或“减小”或“不变”）．
（2）由图2信息，计算10min内该反应的平均速率v（H2）=0.045mol/L•min，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n（N2）的变化曲线为d（填“a”或“b”或“c”或“d”）
（3）图3a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点，温度T1＜T2（填“＞”或“=”或“＜”）

分析 （1）由图1反应物的总能量高于生成物的总能量，所以正反应是放热反应；
（2）分析图象变化量，计算氮气的反应速率，结合反应速率之比等于系数之比计算得到氢气速率，依据化学反应速率概念计算得到，缩体积，增大压强，平衡向正反应移动，改变瞬间n（N2）不变，达平衡是n（N2）减小；
（3）图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大；
由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，据此解答；

解答 解：（1）N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），反应的焓变△H=-（600KJ/mol-508KJ/mol）=-92KJ/mol；图2分析可知反应进行的氮气的起始量为0.6mol，反应过程中消耗氮气物质的量为0.3mol，依据热化学方程式计算得到反应过程中放热=92KJ/mol×0.3mol=27.6KJ；
图象1分析可知反应是放热反应，反应物能量高于生成物能量，温度升高平衡逆向进行，平衡常数减小，故答案为：减小；
（2）图象分析2L的密闭容器中，V（N2）=$\frac{1}{3}$V（H2）=$\frac{\frac{0.6mol-0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015mol/L•min，V（H2）=0.045mol/L•min；
从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，压强增大，平衡正向进行，瞬间氮气物质的量不变，随平衡正向进行，氮气物质的量减小，则n（N2）的变化曲线d符合；故答案为：0.045mol/L•min；d；
（3）图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中，c的氮气的转化率最高；由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，温度越高化学平衡越低，故K1＞K2；故答案为：c；＜．

点评 本题考查化学平衡常数的影响因素，化学平衡影响因素分析判断，图象分析方法应用等知识，综合性较大，难度中等，是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础知识．

练习册系列答案
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7．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．滴入石蕊试液显蓝色的溶液中：K+、Na+、HSO3-、ClO-
B．0.1mol/L的Fe（NO3）3溶液中：Na+、H+、Cl-、I-
C．0.1mol/L的NaAlO2溶液中：K+、H+、NO3-、SO42-
D．由水电离产生的c（H+）=1×10-13mol/L的溶液中：Na+、Ba2+、NO3-、Cl-
8．有机物A由C、H、0三种元素组成，其相对分子质量为90，氧的质量分数为71.1%．
（1）A的分子式为C2H2O4
（2）A能与NaHCO3溶液反应放出CO2，从则在浓H2SO4催化下，A与足量的乙醇反应的化学方程式HOOC-COOH+2CH3CH2OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3CH2OOOC-COOCH2CH3+2H2O；其反应类型为取代反应．
（3）已知RCH=CHR′在酸性高锰酸钾熔液中反应生RCOOH和R′COOH．链状化合物B的分子式为C4H4O4，1molB在酸性高锰酸钾溶液中只生成2molA，则B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为HOOC-CH=CH-COOH+Br2→HOOC-CHBrCHBr-COOH；在一定条件下，由B加聚得到的高分子化合物的结构简式为．
5．下列选项实验操作、现象、结论都正确的是（　　）
选项实验操作现象结论
A加热蒸干TiCl4溶液产生大量固体固体成分为TiCl4
B用双氧水滴定KI淀粉溶液溶液变蓝达到滴定终点
C将K3[Fe（CN）6]溶液滴加到某溶液中产生蓝色沉淀该溶液中含有Fe2+
D将SO2通入石蕊溶液中溶液褪色SO2具有漂白性
A．AB．BC．CD．D
4．碳、硼、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用．
（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
①2Al2O3（s）+2AlCl3（g）+6C（s）═6AlCl（g）+6CO（g）△H=a kJ•mol-1
②3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=b kJ•mol-1
反应：Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）的△H=0.5a+bkJ•mol-1（用含a、b的代数式表示）；
（2）用活性炭还原法可以处理氮氧化物．某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H=Q kJ•mol-1．在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
时间/min
浓度/mol/L		01020304050
NO1.000.680.500.500.600.60
N200.160.250.250.300.30
CO200.160.250.250.300.30
①0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=0.032mol/（L•min），
T1℃时，该反应的平衡常数=0.25．
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是（填字母编号）AD
A．通入一定量的NO     B．加入一定量的活性炭
C．加入合适的催化剂    D．适当缩小容器的体积
（3）如图表示在密闭容器中反应2SO2+O2?2SO3达到平衡时，由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况．
①ab过程中改变的条件可能是：升高温度．
②bc过程中改变的条件可能是：降低产物SO3浓度．
③若增大压强时，反应速率变化情况画在c～d处．
14．氯碱工业是以电解饱和食盐水为原理的重要化工生产业．
（1）电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）电解时阳极区溶液的pH用盐酸控制在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用使氯气与水的反应（Cl2+H2O?HCl+HClO）平衡向右移动，减少氯气溶解；
（3）用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质．某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl2（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3（填化学式）和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去．经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，解释其原因由于BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中的CO32-较大时，BaSO4会部分转化为BaCO3
[已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10、Ksp（BaCO3）=5.1×10-9]．
（4）食盐水中若含有NH4+，会在阳极产生难溶于水的NCl3，写出该电极反应式NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+．
1．在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁和硫酸铁溶液，这种试剂是（　　）
A．NaOH溶液B．氨水C．AgNO3溶液D．KSCN溶液
18．2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）△H＜0，400℃时体积相同的甲、乙、丙三个容器中，甲容器绝热恒容，充入2molSO2和1molO2，乙容器恒温恒容，充入2molSO3，丙容器恒温恒压，充入2molSO3，充分反应达到平衡，下列说法正确的是（　　）
A．甲和乙中反应的化学平衡常数相同
B．乙和丙中的二氧化硫的生成速率相同
C．乙中SO3的体积分数大于丙
D．转化率：α甲（SO2）+α乙（SO3）＜1
19．钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用．
（1）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器．该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示．电池工作时，正极的电极反应式H2O2+2e-=2OH-．常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液（电极为惰性电极），反应时溶液中水的电离平衡向右移动（填“向左”“向右”或“不”）；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=2（不考虑溶液的体积变化）．
（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是d．
a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液
b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快
c．电镀过程中，电能全部转化为化学能
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应．

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