题目内容
(1)在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N(g)
R(g) + 2L(?),此反应规律符合下图图像。![]()
①T1 T2 ,正反应的△H 0。(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②P1 P2 , L为 。(填“固”或“液”或“气”态)。
(2)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
H=-92.4 kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。![]()
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。②若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2,在一定条件下充分反应,放出的热量 92.4kJ.(填“>”、“<”或“=”)。
③将1 mol N2和3 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,此时欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
| A.向容器中按原比例再充入原料气 | B.向容器中再充入一定量H2 |
| C.改变反应的催化剂 | D.液化生成物分离出氨 |
(共12分)(1)①<、< ②<、气态 (2)①减小 ②<(以上各1分)
③AD ④4、60%(以上各2分)
解析试题分析:(1)①根据图像可知,当压强均为P1时,温度为T2的曲线首先达到平衡状态,这说明温度是T2>T1。但温度高,R的含量低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,即△H<0。
②根据图像可知,当温度均为T1时,压强为P2的曲线首先达到平衡状态,这说明P2>P1。但压强高,R的含量低,这说明增大越强平衡向逆反应方向移动,因此正方应是体积增大的可逆反应,即L一定是气态。
(2)①催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应热,所以在反应体系中加入催化剂,反应速率增大。由于E1减小,反应热不变,所以E2的变化一定是减小。
②由于该反应是可逆反应,因此若在一密闭容器中加入1molN2和3molH2,不可能生成2mol氨气,因此在一定条件下充分反应,放出的热量<92.4kJ。
③A、向容器中按原比例再充入原料气,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,A正确;B、向容器中再充入一定量H2,平衡向正反应方向,但氢气转化率降低,B不正确;C、改变反应的催化剂,反应速率变化,平衡状态不变,则氢气的转化率不变,C不正确;D、液化生成物分离出氨,降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,D正确,答案选AD。
④若在密闭容器中充入2molN2和6molH2反应达平衡时N2的转化率为40%。若以NH3作为起始反应物,反应条件与上述反应相同时,要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同,这说明平衡应该是等效的。由于温度和容器容积不变,则氨气的物质的量完全转化为氮气和氢气应该是2mol和6mol,所以需要氨气的物质的量是4mol;平衡时生成氨气的物质的量是2mol×40%×2=1.6mol,因此如果从4mol氨气开始建立平衡状态,则氨气的转化率是=
×100%=60%。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响、图像识别;反应热与转化率的有关计算以及等效平衡的应用等
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N2(g) +3H2(g)
2NH3(g) △H=一92. 4 KJ·mol-1
(1)2NH3(g)
N2(g) +3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
| A.①③④ | B.①②④⑤ | C.①④⑤ | D.②③④ |
t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
| 时间/min | 0 | 30 | 70 | 80 | 100 |
| n(CO2) /mol | 0.10 | 0.060 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
①20 min时,υ正(CO2 )_ 80 min时。υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_ (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为 ,若两极共收集到气体22. 4L(标
况),则消耗的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
| t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式= 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
℃。
铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)一定条件下,Fe与CO2可发生反应:
2Fe(s)+3CO2(g)
Fe2O3(s)+3CO(g)
该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。
①该反应的平衡常数K=______。(填表达式)
②下列措施中,能使平衡时c(CO)/c(CO2) 增大的是 (填标号)。
| A.升高温度 | B.增大压强 |
| C.充入一定量CO | D.再加一些铁粉 |
(3)图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为 极,甲烧杯中铁电极的电极反应为 。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为 。
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL 。
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
| 时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
已知:
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动是 。
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制
备的相关信息如下表:![]()
(1)反应②是____反应(选填“吸热”“放热”)。
(2)据上表信息推导出
、
与
之间的关系,
=______用
、
表示)。500℃时测得反应③在某时刻,
的浓度(mol/L)分别为0 8、0.1、0 3、0 15,此时
(选填“>”“<”“=”)。
(3)若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示,则用H2浓度变化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)= 若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示,则平衡状态由A变到B时,平衡常数
(选填“>”“<”“=”)。![]()
(4)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生反应②,可判断该反应已经达到平衡的是____。(用相应字母表示)
| A.容器中总压强不变 |
| B.混台气体的平均摩尔质量也始终保持不变, |
| C.混合气体的密度不变 |
| D.CO2(g)或CO(g)的浓度不变 |