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
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,则NH3的起始物质的量和它的转化率分别为             mol、             。

(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

练习册系列答案
相关题目

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
(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。

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)。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网