题目内容

温度压强一定，在催化剂铁触媒作用下，向一密闭容器充入N2、H2和NH3。若起始时n(N2)=x mol、n(H2)=y mol、n(NH3)=z mol (x、y、z均不为0 )，平衡时n(N2)=0.1mol、n(H2)=0.3mol、n(NH3)=0.08mol。下列有关判断不合理的是

[     ]

A．x : y =1 : 3
B．N2、H2的转化率不相等
C．平衡时，H2与NH3的生成速率之比为3 : 2
D．x的取值范围为0＜x＜0.14
B
练习册系列答案
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（1）对于下列反应：2SO2+O2?2SO3，如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L，那么，用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为
2mol/（L?min）
2mol/（L?min）
，用O2浓度变化来表示的反应速率为
1mol/（L?min）
1mol/（L?min）
．如果开始时SO2浓度为4mol/L，2min后反应达平衡，若这段时间内v（O2）为0.5mol/（L?min），那么2min时SO2的浓度为
2mol/L
2mol/L
．

（2）图1表示在密闭容器中反应：2SO2+O2?2SO3，△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况，a b过程中改变的条件可能是
升高温度
升高温度
；b c过程中改变的条件可能是
减小SO3浓度
减小SO3浓度
； 若增大压强时，反应速度变化情况画在c～d处．
（3）酶是蛋白质，具有蛋白质的特性，酶能催化很多化学反应，图2表示酶参加的反应中，温度与反应速率的关系．解释曲线变化原因
开始时温度升高及酶的催化作用增强使反应速率加快，但温度高至一定程度时，酶蛋白受热凝固变性而逐步失去催化活性，所以速率又降低
开始时温度升高及酶的催化作用增强使反应速率加快，但温度高至一定程度时，酶蛋白受热凝固变性而逐步失去催化活性，所以速率又降低
．
（2010?聊城模拟）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．
已知：SO2+
1
2
O2?SO3△H=-98KJ?mol-1
（1）在T1温度时，该反应的平衡常数K=
10
3
，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO2、16.0molO2和3.0molSO3，则反应开始时正反应速率
＞
＞
逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在T2温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO2和10.0molO2，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ．此时二氧化硫的转化率为
50%
50%
．
（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2平衡浓度比原来减小的是
AC
AC
（填字母）．
A．保持温度和容器体积不变，充入1.0molO2
B．保持温度和容器内压强不变，充入2.0molSO2和5.0molO2
C．降低温度
D．在其他条件不变时，减小容器的容积
（4）有人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：
SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-
SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-
．
（5）由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，
c(C
O
2-
3
)
c(S
O
2-
4
)
=
40
40
．[已知该温度时，KSP(BaSO4)=1.3×10-10，KSP(BaCO3)=5.2×10-9]．

（15分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下。

（1）以N2和H2为原料合成氨气。反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H<0

①下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号）          。

a．选择适当的催化剂                                     b．增大压强

c．及时分离生成的NH3                                   d．升高温度

②一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N2的转化率a1=        ；

若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为a2，则a2     a1（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。

①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是                                          。

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）：△H>0

该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）                  。

a．在t1~t­2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态；

b．在t2时，采取的措施可以是升高温度；

c．在t3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态；

d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值。（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）： △H=－483.6kJ/mol

     N­2（g）+2O2（g）=2NO2（g）： △H=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是                          。

②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。

若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是                    。

 

工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。

（1）某温度下，2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）  △H=-197 kj／mol。开始时在10 L的密闭容器中加入4．0 mol SO2（g）和10．0 mol O2（g），当反应达到平衡时共放出197kJ的热量，该温度下的平衡常数K=    ，升高温度K将    （填“增大、减小或不变”）。

（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2，发生下列反应：

2SO2（g）+O2（g）       2SO3（g），达到平衡后，改变下述条件，SO2、O2、SO3的平衡浓度都比原来增大的是    （填字母）。

A．恒温恒容，充入2mol SO3    B．恒温恒容，充入2mol N2

C．恒温恒压，充入1 mol SO3   D．升高温度

（3）在一密闭容器中进行下列反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），化学兴趣小组的同学探究了其他条件不变时，改变某一条件时对上述反应的影响，并根据实验数据作出了下列关系图。下列判断中正确的是    （填字母）。

A．图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高

C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且乙的温度较低

D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高

（4）某实验小组设想如下图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：    。

（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时：

SO2（g）+O2（g）2SO3（g）    △H1=-197 kJ／mol；

H2O（g）=H2O（1）    △H2=-44 kJ／mol：

2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（1）  H3=-545 kJ／mol。

写出SO3（g）与H2O（1）反应的热化学方程式是    。

（6）由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，SO42-和CO32-的浓度之比    。[已知该温度时，Ksp（BaSO4）=1．3x10-10，KsP（BaCO3）=5．2x10-9]。

 

工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下：

O2
 

（1）己知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式：______________________________________________；当温度升高时，该反应的平衡常数K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2 。已知：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H= a  kJ·mol－1

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)    △H= b  kJ·mol－1

H2O(1)=H2O(g)          △H= c   kJ·mol－1

则反应2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)

（3）①合成氨反应的化学方程式为N2+3H22NH3，该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)

A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2

B．3v正(N2)=v逆(H2)

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的相对分子质量保持不变

E．1mol N≡N键断裂，同时1mol H—H键断裂

②若在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中，5min反应达平衡，n(N2)=1mol，n(H2)=1mol，n(NH3)=2mol，则反应速率v(N2)=________________，H2的平衡转化率=_________________；若保持容器的温度不变，在10min时将容器的容积压缩为lL，请在答题卡坐标图中，画出从反应开始至15min时c(NH3)随时间变化曲线示意图。

 

 

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