题目内容
(10分)将E 和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)
2G(g)。
若忽略固体体积,平衡时 G 的体积分数随温度和压强的变化如下表所示。请填写下列空格:
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(1)表中数据b f。(选填“>”、“<”或“=”)
(2)该反应的熵变ΔS 0,ΔH 0。(选填“>”、“<”或“=”)
(3)根据表中数据,可计算求得915℃、2.0MPa时E 的转化率为 。
(4)上述反应达到平衡后,若保持体系温度不变,下列措施中能提高混合体系中气体E的体积分数的是
A.保持容器容积不变,充入一定量的气体 E
B.保持容器内压强不变,充入一定量的气体 G
C.加入少量固体F的粉末
D.保持容器容积不变,同时充入一定量的气体 E 和G
(1)<(2)> 、> (3)60﹪或0.6 (4)AD
【解析】
试题分析:(1)反应是气体体积增大的反应,温度相同时,压强越大平衡向逆向移动,G 的体积分数越小,所以在810℃时,不同压强下G 的体积分数a、b都要小于54.0﹪,故54.0﹪>a>b;从压强为2.0MPa时可以看出温度越高G 的体积分数增大,反应是吸热反应,则f>a,故b<f。(2)反应是气体体积增大的反应,故ΔS>0,从前面分析知道反应是吸热反应,则ΔH>0。(3)915℃、2.0MPa时G 的体积分数为75.0﹪,设E起始的物质的量为nmol,反应了xmol,则有:
E(g)+F(s)
2G(g)
n起始 (mol) n 0
n变化 (mol) x 2x
n平衡 (mol) n-x 2x 2x/( n-x+2x)= 75.0﹪,得:x=0.6x 所以E的转化率为60﹪或0.6
(4)A.保持容器容积不变,充入一定量的气体 E ,E的量增多,体积分数增大,对;B.保持容器内压强不变,充入一定量的气体 G ,G的体积分数增大,E的体积分数会减小,错;C.加入少量固体F的粉末,对平衡没有影响,错;D.保持容器容积不变,同时充入一定量的气体 E 和G ,相当于增大压强。平衡向逆向移动,E增加的比G多,E的体积分数增大。故选AD。
考点:图标信息的获取、平衡的移动和化学平衡的计算。
考点分析: 考点1:化学平衡状态及移动 试题属性- 题型:
- 难度:
- 考核:
- 年级:
(18分)研究氮的固定具有重要意义。
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为________而存在于土壤中。处于研究阶段的化学固定
新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H1=-92.4kJ·mol-1 K1 ②
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1 K2 ③
则△H =________;K=___________(用K1和 K2表示)。
(2)在四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1mol N2、3mol H2O,在催化剂条件下进行反应①3h,实验数据见下表:
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
NH3生成量/(10﹣6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
下列能说明反应①达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.NH3和O2的物质的量之比为4∶3
b.反应混合物中各组份的质量分数不变
c.单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d.容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡,第三组N2的转化率为___________;第四组反应中以NH3表示的反应速率是__________________,与前三组相比,NH3生成量最小的原因可能是_________________。
(3)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正负极上实现氮的电化学固定,其装置示意图如下:
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则开始阶段正极反应式为_____________;忽略电解过程中溶液体积变化,当电池中阴极区溶液pH = 7时,溶液中NH3·H2O的浓度为___________( Kb=2×10-5mol·L-1);当电池中阴极区呈红色时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________。