题目内容

14.(1)工业合成氨的反应:N2+3H2=2NH3是一个放热反应.已知该反应生成2mol NH3放出92kj热量.如果1mol N2和3mol H2混合,使其充分反应,放出的热量小于(“大于”、“小于”、“等于”)上述数值,其原因是该反应是可逆反应,lmolN2和3molH2不能完全转化为NH3,因此放出的能量总是小于92kJ.
(2)将4molA气体和2mol B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(g)+B(g)?2C(g)过2s测得C的浓度为0.6mol/L,则用物质A表示的平均反应速率为0.3mol/(L•S),2s时物质A的转化率为30%,2s时物质B的浓度为0.7mol/L.

分析 (1)根据可逆反应不能反应完全解答;
(2)根据三段式计算2s末各物质的量,再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算用A表示的平均反应速率,A的转化率=$\frac{A的转化量}{A的起始量}$×100%计算转化率.

解答 解:(1)该反应是可逆反应,l mol N2和3 mol H2不能完全转化为NH3,因此放出的能量总是小于92 kJ;
故答案为:小于;该反应是可逆反应,l mol N2和3 mol H2不能完全转化为NH3,因此放出的能量总是小于92 kJ;
(2)在2L的密闭容器中反应,根据三段式:
                2A(g)+B(g)?2C(g)
起始浓度:2            1           0
转化浓度:0.6          0.3         0.6
2s末浓度:1.4          0.7         0.6
则用物质A表示的平均反应速率为$\frac{0.6mol/L}{2s}$=0.3mol/(L•S);2s时物质A的转化率为:$\frac{0.6mol/L}{2mol/L}$×100%=30%;
故答案为:0.3mol/(L•S);30%;0.7mol/L.

点评 本题考查了可逆反应的特征,可逆反应的计算,主要考查了学生的基础知识掌握,题目简单.

练习册系列答案
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9.CO2和H2可用于合成甲醇和甲醚.
(1)已知①CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.5kJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l),同时生成H2O(l)的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ•mol-1
(2)将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(l)
已知在投料比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,不同温度、不同压强时,CO2的转化率见表:
温度
转化率
压强
500K600K
P60%b
1.5Pa55%
①下列关于上述可逆反应的说法正确的是AD
A.在恒温、恒容的密闭容器中,当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态
B.当v(CO2)=3v(H2),反应达平衡状态
C.当n(CO2):n(H2)=1:3时,反应达平衡状态
D.a>60%
②上述反应的化学平衡常数的表达式为K=$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{O}_{2}).{c}^{6}({H}_{2})}$.
③该反应的△H<0,原因是由表中数据可判断b<55%,可得温度升高,反应物转化率降低,所以正反应放热.
④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1:3的条件下,反应达平衡状态时H2的转化率为60%,混合气体中CO2的体积分数为$\frac{4}{19}$.
(3)以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池:放电时,负极的电极反应式为CH3OH-8e-+8OH-=CO32-+6H2O.
19.已知2A2(g)+B2(g)?2C3(g)△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂,固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应达到平衡后C3的浓度为x mol/L,放出的热量为bkJ.
(1)a>b(填“>”、“<”或“=”).
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1<T2(填“>”、“<”或“=”).
T/KT1T2T3
K1.00×1072.54×1051.88×103
若在原来容器内,只加入2molC3,500℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c kJ,则C3的浓度=x mol/L(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足何种关系a=b+c
a=b+c(用代数式表示).
(3)在相同条件下要想得到2a kJ的热量,加入各物质的物质的量可能是D.
A.4mol A2和2mol B2            B.4mol A2、2mol B2 和2molC3
A.4mol A2和4mol B2            D.6mol A2和4mol B2
(4)能使该反应反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是C.
A.及时分离出C3气体        B.适当升高温度
C.增大B2的浓度            D.选择高效的催化剂
(5)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A2和1mol B2,500℃时充分反应达到平衡后,放出热量为d kJ,则d>b(填“>”、“<”或“=”),理由是恒压容器压强保持不变,随着反应的进行容器体积减小,平衡向正反应方向移动,故放出较多热量.

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