题目内容

11．甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变．在一定温度下，向甲中通入1mol N2和2mol H2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为0.6mol．
（1）甲中N2的转化率是30%，该反应的平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
（2）相同温度下，向乙中通入1molNH3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同．起始时乙中还须通入0.5mol N2和0.5mol H2．

分析 （1）根据题目列三段式计算各物质量的转化，根据转化率=$\frac{物质的转化量}{物质的起始量}$×100%计算转化率，根据化学平衡常数概念列表达式；
（2）甲乙属于等效平衡，恒温恒容，根据等效平衡，转化为同种物质表示投入量相同计算．

解答 解：（1）该反应为，N2+3H2?2NH3，根据三段式：
                       N2+3H2?2NH3
起始量（mol）1        2        0
转化量（mol）0.3     0.9     0.6
平衡量（mol）0.7     1.1      0.6
则N2的转化率是$\frac{0.3mol}{1mol}$×100%=30%；该反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
故答案为：30%；  K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（2）相同温度下，向乙中通入1molNH3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同，则甲乙属于等效平衡，换算为同种物质投入量相等，向乙中通入1molNH3，由方程式可知相当于0.5molN2和1.5molH2，设还需投入氮气x氢气y，则x+0.5=1，y+1.5=2，则x=0.5，y=0.5；
故答案为：0.5；0.5．

点评 本题考查了化学平衡的相关计算，该题的关键是明确等效平衡的含义以及判断依据，然后结合题意灵活运用即可，有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力．

练习册系列答案
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1．二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业．

（1）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1=a kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）═CO2（g）+H2 （g）△H2=b kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3=c kJ•mol-1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g） 的△H=（a+2b-2c）kJ•mol-1．
（2）利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2+3H2═CH3OH+H2O其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示．
①a点所代表的状态不是（填“是”或“不是”）平衡状态．
②c点CO2的转化率高于b点，原因是b、c点均未达到平衡状态，c点温度高，反应速率较快，故CO2的转化率较大．
（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H2）：n（CO2）=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$C2H4（g）+4H2O（g）△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示：
①该进行的反应的△S＜0（填：“＞”或“＜”）
②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作KP），则该反应的KP=$\frac{p（{C}_{2}{H}_{4}）×{p}^{4}（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（C{O}_{2}）×{p}^{6}（{H}_{2}）}$．
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强；提高氢气和二氧化碳物质的量的比值（列举2项）
2．写出下列反应的热化学方程式
已知：下列两个热化学方程式：
（1）Fe（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═FeO（s）△H=-272.0KJ/mol
2Al（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）═Al2O3（s）△H=-1675.7KJ/mol
则 Al（s）的单质和FeO（s）反应的热化学方程式2Al（s）+3FeO（s）═Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ•mol-1．
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ•mol-1．
（3）若适量的N2和O2完全反应，每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=67.8kJ•mol-1．
19．（I）已知11g丙烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ，清写出丙烷燃烧热的热化学方程式C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220kJ•mol-1；
（II）已知下列热化学方程式：
①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ•mol-1
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ•mol-1
③2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-110.5kJ•mol-1
④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
回答下列问题：
（1）C的燃烧热为393.5kJ•mol-1；
（2）当18g H2O液态水变成气态水时，△H=+44KJ/mol．
（3）写出表示CO燃烧热的热化学方程式CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△=-338.25KJ/mol．
6．已知：Ksp（CuS）=6.0×10-36，Ksp（ZnS）=3.0×10-25，Ksp（PbS）=9.0×10-29．在自然界中，闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS）遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝（CuS）．下列有关说法不正确的是（　　）
A．硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS（s）+Cu2+（aq）=Zn2+（aq）+CuS（s）
B．在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀（PbS）
C．在水中的溶解度：S（ZnS）＞S（PbS）＞S（CuS）
D．若溶液中c（Cu2+）=1×10-10mol•L-1，则S2-已完全转化成CuS
16．写出下列反应的热化学方程式
（1）N2（g）与H2（g）反应生成1mol NH3（g），放出46.1KJ热量．
（2）0.5mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出445kJ的热量．
（3）如图所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：
（4）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，贮氢合金可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为CO（g）+3H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-206kJ•mol-1．
已知温度为T时：
CH4（g）+2H2O═CO2（g）+4H2（g）△H=+165KJ•mol
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ•mol．
3．CaCO3的摩尔质量为100g/mol，将5.0g CaCO3固体完全溶于稀盐酸后，再用蒸馏水稀释成100mL溶液．该溶液中Ca2+的物质的量浓度为（　　）
A．5.0 mol/LB．0.50 mol/LC．1.0  mol/LD．0.10  mol/L
20．下列说法正确的是（　　）
A．反应条件是加热的反应都是吸热反应
B．化学反应除了生成新的物质外，通常放出大量热
C．物质燃烧一定是放热反应
D．放热的化学反应不需要加热就能发生
1．下列说法不正确的是（　　）
A．为避免船体遭受腐蚀，在船舶的外壳装上若干锌块，称为牺牲阳极的阴极保护法
B．原电池工作时，电流的方向由正极→负载→负极→原电池中电解质溶液→正极
C．纯银在空气中久置变黑发生的是化学腐蚀
D．在铁制品上镀铜时，铁制品作电镀池的阳极，铜盐为电镀液

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