题目内容
某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g)
4C(s)+D(g),反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,下列说法正确的是( )
A.前2 min,D的平均反应速率为0.2 mol/(L·min)
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡不移动
D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大
B
【解析】由方程式可知,当反应生成1.6 mol C时,同时生成0.4 mol D,则:
3A(g) + 2B(g)
4C(s)+D(g)
起始: 2 mol/L 1 mol/L 0
变化: 0.6 mol/L 0.4 mol/L 0.2 mol/L
平衡: 1.4 mol/L 0.6 mol/L 0.2 mol/L
故前:2 min,D的平均反应速率为:
=0.1 mol/(L·min),
B的转化率:
×100%=40%;由于C为固体,故增大压强,平衡正移;增加B,平衡向右移动,A的转化率增大,但B的转化率降低。
已知下列两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O ΔH1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH2
(1)相同温度下,若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1,反应Ⅱ的化学平衡常数为K2,那么K1·K2=________。
(2)反应Ⅰ化学平衡常数K1和温度t的关系如下表一:
t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K1 | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
该反应的ΔH1__________0(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)某温度下,反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g),这两种物质的起始浓度如下表二:
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(CO2)(mol/L) | 0.01 | 0.02 | 0.02 |
c(H2)(mol/L) | 0.01 | 0.01 | 0.02 |
反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),平衡时,H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),丙中H2的转化率为________。
一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3:N2+3H2O
2NH3+
O2
进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3 h):
T/℃ | 30 | 40 | 50 |
生成NH3量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
请回答下列问题:
(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为 mol·h-1。
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示,则反应的热化学方程式是 。
![]()
(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2,达到平衡时,N2的转化率为50%,体积变为10 L。求:
①该条件下的平衡常数为 ;
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量 (填“>”“<”或“=”)92.4 kJ。