题目内容
5.在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q(Q>0),
(1)该反应450℃的平衡常数>500℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”).该反应达到平衡时混合气体的平均式量的范围是8.5<平均式量<17
(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是BD
A、3V正(H2)=2V逆(NH3) B、容器中气体的平均分子量不随时间而变化
C、容器中气体的密度不随时间而变化 D、容器中气体的分子总数不随时间而变化
如上述反应若第5分钟时达到平衡,测得NH3的物质的量为0.2mol,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(N2)为0.02mol/(L.min).
(3)下列研究目的和示意图相符的是C.
| A | B | C | D | |
| 研究目的 | 压强对反应的影响(P2>P1) | 温度对反应的影响 | 平衡体系增加N2对反应的影响 | 催化剂对反应的影响 |
| 图示 |
A、0.20mol/L B、0.16mol/L C、0.10mol/L D、0.05mol/L
在第5分钟末,保持其它条件不变,若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2,则平衡向正反应方向移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”).
分析 (1)该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动;如果没有反应其平均摩尔质量=$\frac{0.2mol×28g/mol+0.6mol×2g/mol}{0.6mol+0.2mol}$,如果完全反应其摩尔质量为氨气摩尔质量;
(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
生成0.2mol氨气消耗0.1mol氮气,平均反应速率v(N2)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$;
(3)A.增大压强,化学反应速率增大,反应到达平衡的时间缩短,平衡正向移动,氨气的体积分数增大;
B.升高温度,平衡逆向移动,氮气的转化率降低;
C.增大反应物浓度瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变,平衡正向移动;
D.催化剂改变化学反应速率,但不影响平衡移动;
(4)如果升高温度平衡逆向移动,如果降低温度平衡正向移动;
增大压强平衡向气体体积减小的方向移动.
解答 解:(1)该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,所以该反应450℃的平衡常数>500℃时的平衡常数;如果没有反应其平均摩尔质量=$\frac{0.2mol×28g/mol+0.6mol×2g/mol}{0.6mol+0.2mol}$=8.5g/mol,如果完全反应其摩尔质量为氨气摩尔质量是17g/mol,实际上混合气体摩尔质量在二者之间,即大于8.5g/mol、小于17g/mol,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以其平均式量范围为8.5<平均式量<17,
故答案为:>;8.5<平均式量<17;
(2)A、2V正(H2)=3V逆(NH3)时反应达到平衡状态,所以当3V正(H2)=2V逆(NH3)时没有达到平衡状态,故错误;
B、反应前后混合气体总质量不变、物质的量减小,则反应前后混合气体平局分子量增大,当容器中气体的平均分子量不随时间而变化时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
C、无论反应是否达到平衡状态,容器中气体的密度不随时间变化,所以不能据此判断平衡状态,故错误;
D、反应前后气体物质的量减小,分子数减小,当容器中气体的分子总数不随时间而变化时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
故选BD;
生成0.2mol氨气消耗0.1mol氮气,平均反应速率v(N2)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02mol/(L.min),
故答案为:BD;0.02;
(3)A.增大压强,化学反应速率增大,反应到达平衡的时间缩短,平衡正向移动,氨气的体积分数增大所以图象不符合,故A错误;
B.升高温度,平衡逆向移动,氮气的转化率降低,所以图象不符合,故B错误;
C.增大反应物浓度瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变,平衡正向移动,图象符合,故C正确;
D.催化剂改变化学反应速率,但不影响平衡移动,图象不符合,故D错误;
故选C;
(4)如果升高温度平衡逆向移动,氨气浓度大于0而小于0.10mol/L;
如果降低温度平衡正向移动,则氨气浓度大于0.10mol/L而小于0.20mol/L,
所以其浓度不可能是AC;
在第5分钟末,保持其它条件不变,若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2,相当于增大压强,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,
故答案为:AC;向正反应方向.
点评 本题考查化学平衡计算、化学平衡移动影响因素、化学平衡状态判断等知识点,侧重考查学生分析判断、计算及知识灵活运用能力,注意(4)平衡后继续加入氮气和氢气可以等效为增大压强,题目难度不大.
| A. | 乙烷 | B. | 甲苯 | C. | CH2=CH-CN | D. | 异戊二烯 |
| 化学键 | 键能 | 化学键 | 键能 | 化学键 | 键能 |
| H-H | 436 | C-F | 427 | H-S | 339 |
| S=S | 255 | C-C1 | 330 | H-F | 565 |
| C1-C1 | 243 | C-I | 218 | H-C1 | 431 |
| O=O | ? | H-O | 464 | H-Br | 366 |
(1)写出氢气在氯气中燃烧的热化学方程式:H2(g)+C12(g)=2HC1(g)△H=-183 kJ•mol-l.
(2)已知2H2(g)+S2(s)=2H2S(g)△H=-224.5kJ•mol-1和表中数值可计算出l mol S2(s)气化时将吸收 (填“吸收”或“放出”)4.5 kJ的热量.
(3)通过表来预测卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时,RF、RC1、RBr、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是RI>RBr>RC1>RF.
(4)H2分别与O2(g)、S(s)、Se(s)、Te(s)单质反应生成1mol气态氢化物的反应热如下:
a.+99.7kJ•mol-1 b.+29.7kJ•mol-1 c.-20.6kJ•mol-1 d.-241.8kJ•mol-1
①表示生成1mol碲化氢反应热的是a(填字母代号).
②O=O的键能为500.4 kJ•mol-l.
③写出硫化氢气体与氧气反应生成固态硫和气态水的热化学方程式2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(g)△H=-259.1 kJ•mol-l.
| A. | 压强:p1>p2 | B. | b、c两点对应的平衡常数:Kc>Kb | ||
| C. | a点:2v(NH3)正═3v(H2)逆 | D. | a点:NH3的转化率为$\frac{1}{3}$ |
(1)已知某反应的平衡表达式为:K=$\frac{c({H}_{2}C(CO))}{C({H}_{2}O)}$,它所对应的化学方程式为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
(2)已知在400℃时,N2 (g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0 的K=0.5,则400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)正=V(N2)逆(填:>、<、=、不能确定).
欲使得该反应的化学反应速率加快,同时使平衡时NH3的体积百分数增加,可采取的正确措施是a(填序号)
a.缩小体积增大压强 b.升高温度 c.加催化剂 d.使氨气液化移走
(3)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:A(g)+3B(g)?2C(g)+D(s)△H,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
| t/K | 300 | 400 | 500 | … |
| K/(mol•L-1)2 | 4×106 | 8×107 | K1 | … |
①判断该反应的△H>0(填“>”或“<”)
②在一定条件下,能判断该反应一定达化学平衡状态的是cd(填序号).
a.3v(B)(正)=2v(C)(逆)b.A和B的转化率相等
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变.
| A. | 只含一种元素的物质一定是单质 | B. | 只含一种分子的物质一定纯净物 | ||
| C. | 非金属氧化物一定是酸性氧化物 | D. | 有单质生成的反应一定是置换反应 |
| A. | NaOH与HCl 反应 | B. | CO与O2点燃 | ||
| C. | Ba(OH)2•8H2O与NH4NO3反应 | D. | SO3与H2O反应 |