题目内容

【题目】在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3 ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:

(1)根据图示,计算从反应开始到第4分钟达到平衡时,平均反应速率υ(N2)为__________。

(2)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为_____________。

a.0.20 mol/L b.0.12 mol/L c.0.10 mol/L d.0.08 mol/L

(3)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只把容器的体积缩小,新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍,则新体积_____(选填“大于”、“等于”、“小于”)二分之一倍的原体积,化学平衡常数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)在第5分钟末将容器的体积缩小一半,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L)。请在图中画出第5分钟末到达新平衡时NH3浓度的变化曲线_____。

(5)已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________

【答案】0.0125mol·L-1·min-1ac大于不变N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92KJ/mol

【解析】

(1)根据图示,计算从反应开始到第4分钟达到平衡时,c(NH3)=0.10mol/L,υ(NH3)=0.10/4=0.025 mol·L-1·min-1,根据速率之比和系数成正比关系可知:υ(N2)=1/2υ(NH3)= 0.025/2=0.0125mol·L-1·min-1;因此本题答案是:0.0125mol·L-1·min-1。

(2)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则 NH3的物质的量浓度不可能为0.20 mol/L ,温度改变平衡一定发生移动,则 NH3的物质的量浓度不可能为0.10 mol/L ;因此,本题正确答案是: ac。
(3)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只把容器的体积缩小为原来的2倍,如果没有平衡移动,NH3的浓度恰好为原来的2倍,可是该反应为可逆反应,增大压强平衡右移,NH3的浓度大于原来的2倍,要想等于原来的2倍,则新体积大于二分之一倍的原体积;平衡常数只与温度有关,缩小体积的过程,温度没有发生变化, 因此化学平衡常数不变;综上所述,本题答案是:大于; 不变。

(4)在第5分钟末将容器的体积缩小一半,氨气的浓度变为原来的一倍,压强增大平衡向正方向移动,氨气的浓度逐渐增大,到8分钟时达到平衡,浓度约为0.25 mol/L;第5分钟末到达新平衡时NH3浓度的变化曲线如下:;综上所述,本题答案是:。

(5)在反应N2(g)+3H2(g)2NH3 中,断裂3mol H-H键, 1molN≡N键共吸收的能量为:3×436+946=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391=2346 kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346-2254=92kJ;因此,本题正确答案是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92KJ/mol。

练习册系列答案
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【题目】(1)向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生难溶性黄色沉淀BaCrO4,说明K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡:__________________________________________,产生沉淀后溶液PH变________.已知:在水溶液中K2Cr2O7为橙红色,K2CrO4为黄色,往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈_________色;向已加入氢氧化钠的溶液中,再加入过量硫酸溶液呈___________色;此实验现象,符合勒夏特列原理:如果改变维持化学平衡的条件(浓度、压力和温度),平衡就会向着_________这种改变的方向移动。

(2)在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过测定_________________来测定该反应的速率;写出酸性条件下KMnO4与H2C2O4(弱酸)反应的离子反应方程式:____________________________;此反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是______(填字母)

A.KMnO4溶液中的H+起催化作用 B.生成的CO2逸出,使生成物浓度降低

C.反应中,生成的Mn2+起催化作用 D.在酸性条件下KMnO4的氧化性增强

(3)为探讨化学反应速率的影响因素,设计的实验方案如下表。(已知 I2+2S2O32-===S4O62-+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)

实验

序号

体积V/mL

时间/s

Na2S2O3溶液

淀粉溶液

碘水

水

①

10.0

2.0

4.0

0.0

t1

②

8.0

2.0

4.0

2.0

t2

③

6.0

<>2.0

4.0

Vx

t3

①该实验进行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。

②表中Vx=_______mL,比较t1、t2、t3大小____________,试推测该实验结论: ____________

【题目】CO用途广泛,工业应用时离不开平衡思想的指导:

Ⅰ.在某一容积为5L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol 的CO和0.3mol的H 2O,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g) △H>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图:

(1)根据图上数据,该温度(800℃)下的平衡常数K=____________________________。

(2)在体积不变的条件下,改变下列条件能使平衡常数K增大的有______________(填字母)

A.升高温度 B.降低温度

C.增大压强 D.减小压强

E.加入催化剂 G.移出一氧化碳气体

(3)若保持温度和容器的体积不变,在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol的水蒸气,重新达到平衡后,H2O的转化率______________(填“升高”、“降低”、“不变”)。

(4)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09mol/L;c(CO2)=c(H2)= 0.13mol/L,则此时正、逆反应速率的大小:υ正______________υ逆(填“>”、“<”或“=”)。

Ⅱ、还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)Pb(s)+C02(g) △H,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:

温度/℃

300

727

1227

lgK

6.17

2.87

1.24

(5)该反应的△H______________0(选填“>”、“〈”或“=”)。

(6)当lgK=1,在恒容密闭容器中放入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为____(保留两位有效数字);若向容器中充入一定量的CO气体后,平衡发生移动,再次达到平衡时,CO的百分含量______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

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